УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ В СРЕДАХ Советский патент 1972 года по МПК G01H5/00 

Изобретение относится к области акустического приборостроения.

Известные ультразвуковые устройства для измерения пара.метров распространения колебании в средах содержат акустический иреоб))азователь с приемниками и злучателями, аадример, пьезоэлектрическими, синхронизатор, соедипениый со входами генератора зондирующих импульсов, и ком1мутатора, плечи которого по.дключепы к управляющим входам усилителя, соединепиого с вертикально-отклоняющими пласгинами электроннолучевого индикатора, блок задержки развертки, соедилеииый с генератором развертки. Однако они не позволяют с достаточной точностью и oneративпостью измерить параметры распространения колебаний в средах.

Иредлагаемое устройство устраняет (выщеуказанные недостатки и отличается тем, что оно с абжено блоком калиброваииых меток, выходы которого подсоединены к синхронизатору и через переключатель к ве,ртикально-отклоняющим пластинам индикатора, блоком вспомогательной метки, вход которого соединеп с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход - с вертикальпо-отклоняюпдими пластинами, генератором разностной задержки, вход которого подключен к одному из плеч коммутатора, а выход - ко входу блока задержки развертки и другому плечу

коммутатора, излучатели и расположенные между ними приемники, установленные на базе измерения, электрически соединены через переключатели со входами усилителя и выходом генератора зондирующих импульсов.

Блок вопомогательной метки устройства и одно из плеч коммутатора подключены к управляющим яркостью электродам индикатора.

Усилитель его содержит амплитудный дискриминатор, подключенньп к оконечному каскаду, а генератор разностной задержки снабжен дополнительным .регулятором относительной расстройки величины задержки, например потенциометром, на оси которого установлена щкала, проградуированная в единицах, Пропорциональных относительной расстройке величины задержки.

Кроме того, акустический преобразователь выполнен с возможностью перемещения приемников друг относительно друга.

Для повышения точности и надежности измерения параметров колебаний .в замкнутых оболочках но периметру расстояние между одним из излучателей и приемииками установлено меньще иоловипы периметра оболоч3Синхронизатор Л работающий с выбранной частотой пОВторения, запускает генератор 2 зондирующих импульсов, который с .помощью излучателя 3 или 4 вводит импульсы колебаний в исследуемую среду. Колебания иринимают нриемники 5 и 6, расположенные между излучателями 5 и 4 и установленные на базе измерения / в акустическом преобразователе 7. От синхронизатора 1 также запускается коммутатор 8, выполненный по схеме триггера. Имнульсами, снимаемыми с разных илеч ком|мутатора 8, поочередно блокируются каналы усилителя 9, к которым подведены сигналы от приемников 5 w 6, з также поочередно с частотой, в два раза ниже частоты синхронизатора /, запускаются генератор 10 разностной задержки и блок // задержки развертжи. Так как последний запускается также от генератора 10, то в течение одно.го смежного лолупериода коммутатора 8 работает только блок 11, а в течение другого - « блок 7/, и генератор 10. Таким образом, генератор 12 развертки в смежных полупериодах коммутатора 5 запускается с разными задерж-кам и относительно моментов гене|рации зондирующих имлульоов. Излучатель 3 или 4 н приемники 5 и 6 подключены к выходу генератора зондируюЩИх импульсов и входам каналов усилителя 9 соответ1ственно через переключатели 13 и 14 так, что полулериодам образования большей задерлски между моментамИ посылки зондирующих имлульсов и запуска развертки соответствуют периоды передачи «а электроннолучевой индикатор 15 сигнала от приемника 5 или 6 с большим временем запаздывания. Сигналы с выхода усилителя 9 могут быть подведены к .вертикально-отклоняющим лластинам индикатора 15 непосредственно через переключатель 16, либо через амплитудный дискриминатор 17 переключателем 18, выдаюЩИм нормализованный сигнал при .достижении исследуемым сигналом заданных уровней. Блок 19 вспомогательной метки запускается синхронно с генератором 2 и служит для формирования «миульса метки с регулируемой задержлой относительно мо.ментов генерац ги зондирующих импульсов, используемых для калибровки шкалы генератора 10 по меткам, полученным от блока 20 калиброванных меток с переключателем 21, от которого подсинхронизован синхронизатор. Ввиду того, что блок }9 выдает сигнал метки с постоянной в смежных периодах работы синхронизатора задержкой относительно зондирующих и.мнульСО.В, сигнал метки на лиииях развертки, запускаемой в этих периодах с |разиыми задержками, отображается с временным сдвигом, равным действительной разностной задержке. В режиме калибровки калИброваНные метки от блока 20 подводятся к вертикально-от1 лоняющИМ пластинам индикато.ра 15 через переключате.ль 21, а к электродам, модулирующим яркость луча индикатора, подводятся импульсы от коммутатора 8 и блока 19 соответственно через переключатели 22 и 23 в амплитудах и полярностях, обеспечивающих подсвет вспомогательной и калиброванных меток на одной линии развертки и вспомогательной метки-на второй линии развертки. При измерении времени распространения импульса в среде сигналы, полученные от приемииков 5 тл 6, совмещают на экране элект роннолу1чешото индикатора регулИровкой длительности импульса генератора 10 при выбранной задержке развертки, установленной блоком 11 и служащей только для просмотра сигналов вдоль линии развертки. Отсчет времени распространения колебаний на базе измерения / получают непосредственно по шкале генератора 10. Совмещен1ие исследуемых сигналов по амплитуде осуществляется с помощью калиброванных аттенюаторов, включенных на входе каждого канала усилителя (на чертеже не показаны) . Противоположное направление (Проз1.пчивания получают переключением излучателей 3 н 4 н приемников 5 и 6. При измерении в средах с сильно выраженной зависимостью коэффициента поглощения от частоты, с целью учета .степени расплыва фронта волны, по индикатора 15 сопоставляемые части сигнала (например первая полуволна) устанавливаются одинаковой заданной амплитудой. После этого сигнал передается на индикатор через амплитудный дискриминатор 16. Управляя регулятором чувствительности дискриминатора 16 (или аттенюатором, включенным в цепь сигнала перед дискриминатором), выбирают опре деленный уровень, на котором исследуемые сигналы совмещают по изображению .получеииого нормализованного сигнала регулятором величины разностной задержки генератора 10. С помощью регулятора относительной расстройки длительности импульса задержки разностного генератора 10 сигналы совмещают на других уровнях, выбранных аналогичным образом, отсчет, пропорциональный изменению относительной крутизны фронта сигнала на базе измерения, получают по шкале, связанной с регулятором относительной расстройки генератора 10. Для измерения времени распространения колебаний в случае зависимости скорости распространения колебаний в среде от частоты акустический преобразователь 7 выполнен с регулируемьвм расстоянием между приемниками 5 и 5. Измерение параметров распространения колебаний в замкнутых оболочках производится онисанны.м образом. При этом быть использован только один излучатель 3 или 4 и нрнемники 5 и 6, установленные на периметре оболочки так, что расстояние между излучателем и приемниками меньше половины периметра оболочки.

::ми спосооами комплекса параметров расцространения колебаний, а также для неразру.шающего контроля качества материала на образцах и.непосредственно в изделиях.

П р.е д м е т и з о б ip е т е н и я

Ультразвуковое устройство для измерения .параметров распространения «олебаний в оре,дах, содержащее акустический дреобразователь с приемниками и излучателями, например, пьезоэлектрическими, синхронизатор, соединенный со входами генератора зондирую.щих импульсов и коммутатора, ллечи которого подключены к управляющим входам усилителя, соединенного с вертикально-отклоняю.щими пластинами электроннолучевого индикатора, блок задержки развертки, соединенный с генератором .развертки, отличающееся ,тем, что, с целью позышения точности и оперативности измерения, оно снабжено блоком калиброванных меток, выходы которого под;соединены :к синхронизатору и через переключатель к вертикально-отклоняющим пласти:нам индикатора, блоком вспомогательной метки, .вход которого со.единен с выходом генератора зондирующих имПульсОВ, а выход - с вертикально-отклоняю.щими пластинами, генератором разностной задержки, вход которото подключен к одному из плеч ком,мутатора, ;а .В.ЫХОД - ко входу блока задержки развертки и другому плечу коммутатора, а излучатели и расположенные между ними приемники, установленные на базе измерения, электрически соединены через переключатели со входаМИ усилителя и выходом генератора зондирующих ИМ1ПуЛЬСО(В.

2.Устройство по н. 1, отличающееся тем, что блок вспомогагельной метки и одно из плеч коммутатора подключены к управляющим яркостью электродам индикатора.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что усилитель содержит амплитудный дискриминатор, подключенный к оконечному каскаду, а генератор разностной задержки

снабжен дополнительным регулятором относительной расстройки величины задержки, например Потенциометром, на оси которого установлена шкала, проградуированная в единицах, пропорциональных относительной расстройке величины задержки.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что акустический преобразователь выполнен е возможностью перемещения приемников друг относительно друга.

5. Устройство по П1П. 1-4, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности измерения параметров колебаний в замкнутых оболочках по периметру, расстояние между одним из излучателей и приемниками установлено меньше половины периметра оболочки.

2

-L. 1 I1

II

р

L,.5

18

3