ПРИБОР ДЛЯ ЗВУКОВЫХ и УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИСПЫТАНИЙ БЕТОНОВ И ДРУГИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1967 года по МПК G01N29/18 

; --1

Известны имлульсные измерители скорости и затухания ультразвука в различных материалах, например, в бетоне, содержащие кварцевый генератор, делители частоты, блок дискретных задержек, триггер стробимпульса, каскад смешения кварцованных меток, генератор развертки, индикатор, генератор зондирующих импульсов, усилитель, реостатно-емкостной генератор, генератор экспоненты и пьезодреобразователи.

Отличительной особенностью описываемого прибора является то, что в нем выход каскада формирования импульсов последнего делителя частоты соединен с двумя каскадами компенсации, выполненньши по схеме совпадения, один из которых соединён последовательно с генератором зондирующих импульсов, а второй - последовательно с каскадами дискретных задержек второго канала.

Другим отличием является то, что выход усилителя соединен последовательно с примененным в приборе блоком автоматического измерения времени распространения ультразвуковых колебаний, состоящим из двух каскадов усиления, каскада детектирования,-схемы совпадения и релейного выхода.

ощибки измерения, позволяя автоматически определять момент совмещения . переднего фронта принятого сигнала с задним фронтом измерительного стробимпульса.

На чертеже приведена блок-схема описываемого прибора.

Кварцевый генератор / подает синусоидаль ные колебания с частотой мгц на формирующий каскад 2, короткие импульсы которого, следующие с периодом, равным 1 мксек, подаются па каскады 3, 4, 5, 6, 7 делителей частоты, иа выходе которых выделяются короткие импульсы с периодами следования, соответственно 10, 100, 1000, 5000 и 20000 мксек.

Импул-Бсвг формирующего каскада S, следующие с периодами следования 5000 и 20 000 мксек, определяют частоты повторения (200 и 50 гц) генератора 9 зондирующих импульсов.: ..

В первом канале прибора выход форми.рующего каскада 8 соединен с каскадом компенсации 10, импульсы которого поступают на формирующий каскад 11, а с него через линию задержки 12 - на запуск генератора зондирующих импульсов 9.

пают в канал дискретных задержек 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.

В случае, когда ручки дискретного отсчета «хЮз, «х402, «х10, «х1, «хОД, располол енные на передней панели прибора, установлены в нулевое положение, импульс с каскада 8, минуя каскады 13, 14, 15, 16 канала задерл ек, запускает генератор пилы 17, который вырабатывает импульс длительностью 5 мксек.

Отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту импульса пилы, опрокидывает триггер 18.

Второй отрицательный импульс с делителя частоты 3 возвращает триггер 18 в исходное состояние... ,.,., ,,.,

Отрицательный импульс, соответствующий но времени заднему фронту ноложительного импульса триггера 18, поступает на формирующий каскад 19, положительный импульс которого задерживается в линии задержки 20 на 0,5 мксек и затем поступает на временной селектор 2L

На селектор 21 поступают также кварцованные импульсы с каскада 4, следующие с периодом 1 мксек.

Импульс селектора 21, кратный импульсам каскада 3 и задержанный относительно пускового импульса с каскада 19 на 1 мксек поступает на формирующий каскад 22, с выхода которого отрицательный импульс поступает на регулируемые пассивные линии задержки 23 и 24, служащие для установки нуля прибора, а затем на линию задержки 25, которой определяется дискретность задержки но 0,1 мксек.

Импульс с линии задержки 25 поступает на формирующий каскад 26, с выхода которого измерительный имнульс длительностью 0,2 мксек поступает в каскад 27 для формирования измерительного стробимпульса.

Роль каскадов компенсации второго канала прибора выполняют каскады 21, 20, 19, 18, 17.

Генератор 9 зондирующих импульсов посылает электрический импульс с частотой 50 гц или 200 гц в дьезопреобразователь 28, который преобразует электрические колебания в механические колебаиия ультразвуковой чаCloibi, посылаемые в испытуемый образец 29. Эти кодебация, пройдя через .,,,,. принимаются вторым пьезопреобразователем 30, преобразуются в электрический сигнал, который усиливается в усилителе 31 и поступает на электроннолучевую трубку 32 и блок 33 автоматического измерения времени раснространения ультразвуковых колебаний.

Передний фронт принятого сигнала при помощ 1 ручек дискретных задержек совмещается с задним фронтом стробимпульса каскада 27.

Момент измерения (совмещения) определяется по зажиганию индикаторной лампочки блока 33.

Время прохождения ультразвукового импульса через образец 29 считывается по показаниям ручек дискретного отсчета. Нуль пррбора, учитывающий задержку в пьезопреобразователях и переходных акустических контактах, устанавливается при соосно сомкнутых между собой щупах пьезопреобразователей 28 т 30 с помощью линий задержек 23 и 24, нрл этом ручки дискретного отсчета устанавливают в нулевое г.оложение.

В режиме «без задержки генератор завертки 34 запускается импульсом каскада S, а в

режиме с задержкой - импульсом каскада 19. При измерении затухания на одну из вертикально-отклоняющих пластин индикатора 32 подается экспоненциальное напряжение с генератора 35, а на другую - сигнал с выхода усилителя 31.

Контроль работы делителей частоты и каскадов дискретных задержек осуществляется иодачей на одну из вертикально-отклоняющих пластин электроннолучевой трубки кварцованиых меток со смесителя 36. Для звуковых испыгаинй материалов предназначен реостатпоемкостной генератор 37.

Прибор позволяет производить контроль качества (прочности) бетонных и железобетонных конструкций и сооружений импульсным ультразвуковым снособом без их разрущения, а также может быть использован для звуко вых и ультразвуковых испытаний любых тве дых, жидких и газообразных сред.

ггл

Предмет изобретения

1. Прибор для звуковых и ультразвуковых испытаний бетонов и других строительных материалов, содержащий кварцевый генератор, делители частоты, блок дискретных задержек, триггер стробимпульса, каскад смешения квардованных меток, генератор развертки, индикатор, генератор зондирующих имнульсов, усилитель, RC-генератор, отличающийся тем, что, с целью ловыщения точности измерений, в нем выход каскада формирования импульсов последнего делителя частоты соединен с двумя каскадами компенсации, выполненными по схеме совпадения, один из гготорых соединен последовательно с г ..:. ,o:i зондирующих импульсов первого канала, а второй - последовательно с каскадами дискретных задержек второго канала.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения субъективных ошибок нзмерения, в нем применен блок автоматического измерения времени распространения ультразвуковых колебаний, соединенный последовательно с выходом усилителя и состоящий иэ двух каскадов усиления, каскада детектирования, схемы совпадения и релейного выхода.