Устройство для испытания акустических свойств материалов Советский патент 1977 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и .может быть использовано для С|Лределе;ния акустических свойств материалов.

Известны -устройства, с помощью которы.х определяют а кустиче|ские свойства материалов, содержащие последовательно соединенные задающий генератор, импульсный передающий тракт и электроакустический преобразователь, приемно-усилительный тракт, блок управления и синхронизации и аналого-вычислительный блок 1.

Однако аналопо-вЫЧнслительный блок не может -быть примепен для -проведения двух последовательных серий измерений, так «ак о« должен заполшнать данные первой серии измерений до получения соответствующих (:па тех же частотах) данных второй серии из..мерений.

Наиболее близки,м по технической сущности к предложенному изобретению я-вляется устройство для испытания акустических свойств материалов, содержащее последовательно соединенные декадный задающий -генератор, импульсный передающий тракт и электроакустический преобразователь, измерительную трубу, приемно-усилительный тракт и блок управления и синхронизации 2.

О-днако измерения, прОВеденные с помощью этого устройства, недостаточно точны и

кроме того, существуют субъе;ктивпые погрешности прн определенг.-и М0:меита фазовой комленсации (.мо-мента равенства фаз опорного н отраженного снгнал-ов), возникающие при ве-дении оператором записей значений рабочей частоты, показаний индикатора амплитуд п фаз.

Целью изобретения является повышение точности пзмерен:ий п производительности ко нтроля.

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено -подключенными -по-следо:вательно к выходу приемно-усилптельного тракта пнковы-м детектором, а-налого-цпфровым измерителем амплитуды и -цпфропечатающи-м регистратором, соедпнен-ньпии посл-едовательно и нодключен;ными к одному из выходов генератора, модулятором, фазочувствитсльным дете-ктором и электромеханическим компенсационным фазо-метром, выход которого сое-дпне-н со вторым входом цифропечатающего репистратора, другой выход генератора соединен с третьим входом регистратора, а его третий выход - с фазочувствНтельным детектором, выход прпомно-усплительного тракта соеди-пен со в.ходом модулятора, а блок управления п синхронизацпи связан одним выходом с фазометром, а другим - с четвертым входом цнфро-печатающего регистратора. На чертеже .представлена блок-схема устройства. .Устройство содержит декадный задающий генератор 1, имлульсный передающий тракт 2, электроа-кустический преО:бразаватель 3 (вибратор), 1трибм«о-уа1;л11тельный тра.кт 4, блок 5 управления и синхр«низад.ии, пиковый детектор 6, модулятор 7, аналого-цифровой иЗМеритель а.гиллитуды 8, .ст1витель«ый детектор 9, электромехаиическкй колтепсационный фазометр 10, цифропечатающнй регистратор 1} и измерительпую трубу 12. Устройство работает следующим образом. В генераторе / формируются сигналы, отличающиеся друг от друга по частоте на 10, 1 и 0,1 кгц в каждой декаде соответственно. Набо;р частоты осуществляется оператором с помощью переходного пульта. Сигналы с генератора поступают -в импульсный передающий тракт 2, где претерпевают двойное преобразование частот и формируются сигнал рабочей частоты и напряжение иролгежутониой частоты. Сигнал рабочей частоты иоступает на электроакустичеокий преобразователь 3. Таким |0б,разо.м формируется акустический импульсный оигнал, излучаемый в измерительную трубу 12, заполненную .водой. Несущие частоты этого сигнала находятся в пределах 0,1-99,9 кгц с щагом 0,1 кгц. В противоиолож ном относительно преобразователя 3 конце трубы 12 помещается образец 13 контро.яируемо.го материала. Акустический сигнал, прощедщий по воде от -Преобразювателя до образца, отражается после.днкм и вно1вь воспринимается преобразователем 3, работающим в паузах между импульсами в качестве приемника звука. В приемно-усилигельном тракте первый отраженный Импульс выделяется и поступает на модулятор 7. На второй -вход модулятора 7 поступает сигнал с первой декады задающего .генератора. В результате смещения частоты первого задающего генератора и сигнала испытательной частоты формируется сигнал промежуточной частоты, 10тл 1чаюЩ|Ийся от средней частоты не более, чем .на ±5 кгц. Ситнал иромежуточяой частоты поступает на первый вход фазочувствительного детектора 9, выход которого соединен со входом э л е к тром ех а и и ч ее ко го к о мл е н с а ц-но ил ю го ф а зометра 10, с П01мощью которого устанавливается сдвиг фаз между опорнььм и отраженны.м сигнала.ми и преобразуется в цифровую форму, а затем передается па цифропечатающшй репнстратор. РЬмерение амплитуды отраженных слгналов и преобразование результатов этого измерения осуществляется а.;-1алО :-о-1и- фрозыМ измерителем аагллнтуды S, вход которого подключен к выхо.ду пикозого детектора Аналого-циф/ровой преобразователь работает по методу преобразования «алгплитуда- ремя. Результаты этого преобразователя одаются .на вход цифропечатающего регитратора. ОинхрОНизадия фо,рМ;ИрОБания импульсов и ::Iyльoнoм передающем тракте 2 и цифроечатающем регистраторе осуществляется локом 5 управления и си1 хронизации. Таким образом, данные о -частоте испытаельного СЕгиала, о положении аттенюатора риемного тракта, об амплитуде и фазе отаженио-го сигнала з ц:к;)ро.вой форме, а таке порядковый Номер измерения регистриуются на бумажкой лепте цифро.печатающего регистратора. Применение изобэетения позволяет сократить примерно в 10 раз время измерения акустических ОЗОЙСТ13 материа.тгл (амплитуда, фаза), полностью нсключ1ить субъектрьзные ногреплюстн, воз гикаюи ге при считывании апер-атором датпллх с зярапоз электронных иидикаторов. Формул а изобретен и к Устройство для испытания акустических свойств .материалов, содержащее последовательняо соединенные за.дающий генератор, и.мпульспый .передающий гракт и электроакустический преобразователь, измерительную трубу, 1приел1:го-усил1ительный тракт и блОК управления и ,ги:1хрониза.ц..ии, о т л ич а ю HI е е с я тедь что, с 1;елью гклн-лгпеип: точиостн измерс; И прэ.нзво читольноста контроля, оно снабжено .ключсп.ными последоо.ательно ix выхо/п/ ириемно-усилительного тракта пвко;вым детектором, аналогоцифровым измерителем а м|плитуды и цифропечатаюн;и.м регистр а тором, соедипеиньши последс:ательно п по.дключенными к одному из ВЫХО.ДОВ генератора, модулятором, фазочувств-ительны.м дете.кторо.м и электромеханическиМ кО|МПепсацпонньш фазометром, выход которого соединен со вторым входом цифропечатающего регистратора, другой выход генератора соединен с третьим входом регистратора, а его третий выход - с фазочувствительным детектором, выход лрием.но-усилительиого тракта соединен со входом модулятора, а блак управления -и синхропизацин связан одйим выходом с фазометром, а другим - с четвертым входом цифропечатающего регистратора. Источники информации, принятые во внимание при рассмотрении заявки: I. Авторское свидетельство № 151720, кл. G 01N 29/00, 1961. П. Бойдек С. А. Импульсная установка для акустических измерений, изд. АН СССР, Институт техиико-экономической информации, тема 7, № П-56-408, М., 1956 (прототип) .