Способ определения коэффициента затухания ультразвука в материалах и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения коэффициента затухания ультразвука в материалах, в слоях, лежащих на заданной глубине.

Цель изобретения - повьшение точности определения коэффициента затухания ультразвука в материалах путем выбора характеристики преобразования непосредственно.измеряемой величины в иског-п-ш параметр с большей крутизной.

На чертеже представлена блок-схема устройства к эхо-импульсному дефектоскопу для определения коэффициента затухания ультразвука в материалах.

Устройство к эхо-импульсному дефектоскопу ДПЯ определения коэффициента затухания ультразвука в материалах содержит нуль-орган 1, N счетчиков 2-4 и последовательно соединенный формирователь 5 импульсов, выход которого подключен к входам обнуления N счетчиков 2-4, и распределитель 6 импульсов, N выходов которого подключены к входам управления соотвётствугацих счетчиков 2-4, последовательно соедиршнные блок 7 дифференцирования, вход которого объединен с входом первого нуль-органа

4 СП

00 00

ю

1, второй нуль-орган 8 и элемент . ИЛИ 9, второй вход которого подклю- : чей к выходу первого нуль-органа 1, а выход - к информационным входам N счетчиков 2-4. Вход 10 формирователя 5 импульсов и йход II первого ; нуль-органа 1 предназначены для подключения соответственно к выходу син срониэации и к информационному выходу эхо-импульсного дефектоскопа (не показан),

Сущность предлагаемого способ.а определения коэффициента затухания ультразвука .в материалах заключается в том, что в материал излучают узкополосный ультразвуковой сигнал, принимают эхо-сигнал, отраженный от внутренних неоднородностей материала, и измеряют ,кю} частоту нуле- вых значений принятого эхо-сигнала, измеряют среднюю частоту экстремаль- ных значений эхо-сигнала и по сумме , средних частот нулевых и экстремаль- ных значений эхо-сиЗ нала судят о коэффициенте затухания ультразвука в материале.

Способ реализуют;на предлагаемом устройстве следунщим образом.

Вход первого нуль-органа 1 подключают к информационному входу, вход формирователя 5. импульсов - к выходу синхронизации ультразвукового эхо-импульсного дефектоскопа С помощью эхо-импульсного дефектоскопа в исследуемый материал излучают узкополосный.ультразвуковой сигнал. Одновременно с выхода.синх- . ронизации поспе днего на дход 10 формирователя 5.импульсов поступает : . запускающий импул с, на выходе которого вырабатывается короткий импульс, устанавливаюпщй счетчики 2- 4 в нулевое состояние.Вслед за этим на первом выходе распределителя -6 импульсов появляется логический сигнал, разрешающий счет в первом счетчике 2. Длительность этого управляющего сигнала соотнесена с толщиной первого по глубине слоя исследуемой среды. В этс время на вход I1 устройства подается напряжение, пропорциональное амппиту е эхо- сигнала, отраженного от внутренних неоднородностей. среды. При каждом . пересечении эхо-сигналом нулевого уровня первый нуль-орган 1 вырабатывает НА своем выходе короткий импульс, поступакщий на второй вход

элемента ИЛИ 9. В блоке 7 дифференцирования вырабатывается напряжение, п1)опорциональноё - первой производной входного сигнала, которое поступает на вход второго нуль-органа 8. На выходе последнего формируются импульсы при равенстве нулю первой произ водной сигнала, т.е. при достижении

0 эхо-сигналом экстремальных (максимальных или минимальных) значений. Эти имщгльсы поступают на первый вход элемет-а ИЛИ 9. Вследствие того, что нулевые значения уэкопопос5 ного входного сигнала тфактическц никогда не совпадают во времени ..с его экстремумами, средняя частота (плотность) импульсной последовательности на выходе элемента ИШ 9 равна

0 сумме плотностей нулей и экстремумов сигнала. С выхода элемента ИЛИ 9 импульсы поступают одновременно на информационные входа всех счетчиков 2- 4, но накапливаются эти импуяьсы

5 только в том из .счетчиков, на управляющий вход которого яоступает сигнал 1 с соответствующего выхода распределителя 6 импульсов. Ш)след-| НИИ вырабатывает сигналы пооче0 редно на всех своих выходах, причем длительность каждого ухфавляюще- го сигнала соответствует толщине слоя, в котором определяется циент затухания. Таким образом, после завершення подсчета импульсов в последнем счетчике 4, соответствующем самому глубокому слою исследуег.. мой среды, на выходе каждого.счетчи- ка получают значения коэффициента

0 затухания.ультразвука в материале аа заданной глубине. В результате суммирования средних частот (плотностей) сигналов, соответствующих, нулевым и экстремальным значениям эхо-еигна5 ла, повьшается крутизна в зависимости непосредственно измеряемого параметра (средней частрты) от исследуемой величины (коэффициента затухания ультразвука), вследствие чего

Q увеличивается точность онредеяения коэффициента затухания ультразвука в материалах.

5

55

Формула изобретения

1. Способ определения коэффициента затухания ультразвука в материалах, заключающийся в том, что в материал излучают узкополосный ультразв:уковой сигнал, принимают эхо-сигнал, отраженный от внутренних «еоднород- ностей материала и измеряют сред- нияо частоту нулевых значений принятого зхр-сигнала, с учетом которой судят о коэффициенте затухания ультразвука, отличающий- с я тем, что, с целью.повьшения точности определения коаффициента Q затухания ультразвука в материалах дополнительно измеряют среднюю частоту экстремальных значений эхо-сигнала, а коэффициент затухания определяют по сумме средних частот нулевых и экст- -,5 ремапьных значений эхо-сигнала.

2. Устройство для определения коэффициента затухания ультразвука в материалах содержащее первый нуль-орган.

ные формирователь импульсов,, выход которого подключен к входам обнуления N счетчиков, и распределитель импульсов, N выходов которого подключены к входам управления соответствующих счетчиков, отличающее- с я тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком дифференцирования вход которого объединен с входом первого нуль-органа, вторым нуль-органом и элементом ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого нуль-органа, выход - к HH формационным входам N счетчиков, а входы формирователя импульсов и первого нуль-органа предназначены для подключения соответственно к выходу синхронизации и к информационному

L/n CUi VkJ Л rt . .f . f.j-I.

N счетчиков и последовательно соединен-20 выходу эхо-импульсного дефектоскопа.

Q -,5

ные формирователь импульсов,, выход которого подключен к входам обнуления N счетчиков, и распределитель импульсов, N выходов которого подключены к входам управления соответствующих счетчиков, отличающее- с я тем, что оно снабжено последовательно соединенными блоком дифференцирования вход которого объединен с входом первого нуль-органа, вторым нуль-органом и элементом ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого нуль-органа, выход - к HH формационным входам N счетчиков, а входы формирователя импульсов и первого нуль-органа предназначены для подключения соответственно к выходу синхронизации и к информационному

-I.

20 выходу эхо-импульсного дефектоскопа.