Способ определения структуры материала и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

со

00 СП

о

ел

00

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано для определения размера зерна в зернистых материалах. Цель изобретения - повьппение точности за счет полу 1ения в спектре частот четко выраженного минимума В изделие излучают ультразвуковой иьшульс и принимают донный сигнал посредством пьезопреобразова- теля. Пьезопреобразователем 5 излучают ультразвук в эталонный образец через время t (),где f р - рабочая частота ультразвука; п 1, 2,3...Также принимают донный сигнал, Суммарный спектр доннйх сигналов анализирз от анализатором 13 спектра частот; О структуре материала судят по значению минимума в суммарном спектре частот. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. I (Л

фи 1

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано для определения размера зерна в зернистых материалах о

Цель изобретения - повьшение точности за счет получения в спектре частот четко выраженного минимума.

На фиг,1 показана структурная схе- ма устройства для осуществления способа; на фиг,2 - тарировочная кривая размера зерна от значения частоты минимума в спектре частот.

Способ осуществляют следующим об- разом

В изделие излучают ультразвуковой импульс и принимают донный сигнал. Через интервал времени

t..2.r.., 0)

Р

где f рабочая частота ультразвуковых импульсов;

п 1,2,3.,,.

излучают ультразвук в эталонный образец, принимают донный сигнал и анализируют суммарный спектр донных сигналов „ О структуре материала судят по значению минимума в суммарном . спектре.

Устройство для осуществления способа состоит из синхронизатора 1, генератора 2 импульсов, блока 3 за держки, генератора 4 импульсов, ульт- развукового преобразователя 5, ультразвукового преобразователя 6, широ кополосного усилителя 7J временного селектора 8, широкополосного усилителя 9, временного селектора 10, бло- ка 1I формирования прямоугольных импульсов и измерения их дпительностей, осциллографа 12, анализатора 13 спектра частото- . Устройство работает следующим об- разом.

Синхронизатор 1 вырабать вает син- хронь-птульсы, которые запускают генератор 2 и поступак1Т на блок 3 задержки, где задерживаются и далее запус- кают генератор 4, который вырабатывает импульс электрических колебаний в совмещенном ультразвуковом преобразователе 5, который акустически контактирует с эталонным образцом

(не показано), а генератор 2 вырабатывает импульс электрических колебаний в совмещенном ультразвуковом преобразователе 6, который акустически контактирует с контролируемым- изделием (не показано). Отраженные о донной поверхности контролируемого изделия ультразвуковые сигналы принимает совмещенный ультразвуковой преобразователь 6 и трансформирует их в электрические импульсы, которые поступают на вход широкополосного усилителя 9, с -выхода которого донный сигнал в контролируемом изделии поступает на временной селектор 10 и селектируется от других меЩающих сигналов. С выхода временного селектора 10 отселектированный донный сигнал в контролируемом изделии .поступает на осциллограф 12 и анализатор 13 спектрао

Одновременно с выхода временного селектора 10 донный сигнал в контролируемом изделии поступает на блок 11 формирования прямоугольных импульсов и измерения их длительностей, в котором формируется передний фронт прямоугольного импульса.

Когерентно с донным сигналом в контролируемом изделии отраженные от донной поверхности в эталонном образце ультразвуковые сигналы принимает совмещенный ультразвуковой преобразователь 5 и трансформирует их в электрические импульсы, которые поступают, на вход широкополосного усилителя 7, с выхода которого донный сигнал в эталонном образце поступает на временной селектор 8 и селектируется от других мешающих сигналов. С выхода временного селектора 8 от- селектированнью донный сигнал в эталонном образце поступает на блок 11 формирования прямоугольных импульсов и измерения их длительнос- хей, в котором формируется задний фронт прямоугольного импульса, измеряемая длительность которого выбирается равной времени, которое определяется из уравнения (1), происходит, задержка донного сигнала .в эталонном образце относительно донного сигнала в контролируемом изделии с помощью блока 3 задержки.

Таким образом, при такой установленной задержке на частоте ,fp ипи близко от (это будет зависеть от величины разницы структуры контролируемого изделия от структуры . эталонного образца ) наблюдается на аналйгзаторе спектра частотный яки

мум, номер которого соответствует

значению числа По

Формула изобретения

2п - 1 t ----- ;

Р

где fp - рабочая частота ультразвуковых импульсов в эталонном образце, Гц;

п

1,2,3,

0

2, Устройство для определения структуры материала, содержащее последовательно соединенные синхрони- з&тор, первый генератор импульсов и первый пьезопреобразователь, последовательно соединенный первьй широкополосный усилитель, вход которого подключен к выходу первого пьезопре- образователя, первый временной селектор и анализатор спектра частот, последовательно ,соединенные блок за- - держки и второй генератор импульсов, отличающее ся тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено последовательно соединенными вторым пьезопреобразователем, вход ко- Topdro подключен к выходу второго генератора импульсов, вторым пшро- кополосным усилителем и вторым временным селектором, выход которого связан с анализатором спектра частот, а выход синхронизатора подключен к входу блока задержки.

fnln.

МГц