Устройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

ю

;О

СА9

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для ультразвукового контроля таких параметров высокотемпературных сред, как температура скорость распространения акустической волны и др.

Целью изобретения является повышение быстродействия регистрации флуктуации параметров высокотемпературных сред за счет обеспечения измерения с частотой автоциркуляциив

На фиг,1 представлена блок-схема устройства для ультразвукового контроля параметров высокотемперат-урных сред на фиг,2 - диаграз Ф-ш поясняющие его работу; на фиг.З - схема коммутатора

Устройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред (фиГо1) содержит после™ довательно электроакустически соединенные в цепи автоциркуляции генератор 1 импульсов, ультразвуковые излучатель 2 и тфиемник 3 акустических колебаний ,и усилитель 4 регистратор 5j последовательно соединенные блок 6 источншсов напряжений, блок 7 ключей, блок 8 конденсаторов, блок 9 разрядных цепей, коммутатор 10 и блок 11 аналоговой памяти и расширитель 12 импульсов5 вход расшигште- ля 12 соединен с выходом генератора

1 ИМПУЛЬСОВа 0 ВЫХОД - СО БТОРЫМ ВХО дом блока 7 ключей, выход усилителя 4 соединен со входом Запись блока 11 аналоговой памятид а выход со входом регистратора 5, Позициями 13-17 обозначены сигналы с выходов блоков устройства.

Устройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред работает спецующщ обраЗОМв

После включения питания на вькоде генератора 1 (фиг,2) образуется им пульс 13, поступающий на излучатель 2f в котором энергия электрического сигнала преобразуется в энергию ультразвукового импульса распространяющегося в среде заключенной между излучателем 2 к приемником 3, В Ъриемнике 3 импульс преобразуется в электрический сигнал который в усилителе 4 усиливается, (Ьшгът-руется и проходит вторичную обработку. На выходе усилителя 4 образуется прямо- угольньй импульс 14,, временное иоло

5

0

5

0

5

0

5

0

5

жение Которого соответствует моменту появления принятого сигнала.

Поступая на вход генератора 1, импульс запускает его, чем замыкается цепь автоциркуляции. За счет временного сдвига t приема импульса относительно момента излучения в цепи автоциркуляции возникают ультразвуковые импульсы, частота следования которых составляет F 1/ 6c .

Одновременно с моментом излучения на выходе генератора 1 образуется импульс напряжения, которьй запускает расширитель 12 импульсов. На выходе расширителя образуется импульс 15, длительность которого выбрана из условия Оо ° время действия этого импульса открывается блок 7 ключей, и блок 8 конденсаторов жается от блока 6 источников напряжений.

В момент окончания импульса блок 7 ключей отсоединяет конденсаторы блока 8 от источников напряжений блока 6, и они начинают разряжаться через нагрузки блока 9 разрядных цепей. Если в качестве разрядных цепей блока 9 использовать цепи со стабилизаторами тока, то разряды происходят по линейному закону. Если разрядными цепями служат резисторы, то разряд конденсаторов происходит по экспоненциальному закону. Убьгеаю- щие напряжения из блока 9 разрядных цепей поступают в коммутатор 10 (фиг.З), на выходе которого образуется кусочно-линейное или кусочно- экспоненциальное убывающее напряжение (фиг.2,16). При этом параметры блока 9 разрядых цепей и вел ичины напряжений на выходе блока 6 источников напряжений выбирают методом наименьших квадратов, добиваясь на выходе коммутатора 10 затухающего во времени напряжения, аппроксимирующего в пределах цикла измерения зависимость контролируемого параметра среды от величины задержки Z приема импульса относительно его излучения. Напряжение с выхода коммутатора 10 поступает на вход блока 11 аналоговой памяти, где в момент поступления на вход Запись импульса с выхода усилителя 4 величина напряжения записывается в память и сохраняется до, следующего измерения (фиг,2, сигнал 17). В каждом цикле измерений напряжение из блока 11 ана3 l

ЛОТОВОЙ памяти поступает на регистратор 5, где средствами отображения выводятся для анализа и контроля.

Таким образом, измерение параметра среды в устройстве осуществляется с частотой автоциркуляции, достигающей десятков килогерц, что-обеспечивает регистрацию быстрых флуктуации, контролируемых параметров в реальном масштабе времени.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред, содержащее цепь автоциркуляции из последовательно электро

акустически соединенных генератора импульсов, излучателя, приемшп а и усилителя и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при регистрации флуктуации параметров сред, оно снабжено последовательно соединенными блоком источников напряжения, блоком

ключей, блоком конденсаторов, блоком разрядных цепей, коммутатором и блоком аналоговой памяти и расширителем импульсов, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с блоком ключей, выход усилителя соединен с входом Запись блока аналоговой памяти, а выход последнего соединен с входом регистратора.

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повьшение быстродействия при регистрации флуктуации параметров высокотемпературных сред за счет обеспечения измерения с частотой автоциркуляции. Определение параметра среды устройством осуществляется за интервал времени распространения излученного импульса в среде между излучателем и приемником, при зтом частота опроса контролируемого параметра достигает нескольких килогерц, что позволяет проводить контроль в реальном масштабе времени. 3 ил.

3 Ui 17

Ш)