Устройство для непрерывной регистрации времени распространения ультразвуковых колебаний Советский патент 1979 года по МПК G01N29/00 G01N29/04 

общую обмотку 21 дроссельного трансформатора, диоды 22-24.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 занускает генераторы 2 и 3. Высокочастотные колебания генератора 2 возбуждают пьезоэлементы излучающих датчиков 4 и 5.

Ультразвуковые имнульсы, пройдя через эталонное изделие 6 за время ti и контролируемое изделие 7 за время 2 принимаются и преобразуются приемными датчиками 8 и 9 обоих каналов в электрические сигналы Uz, Ui, усиливаются электронными усилителями 10 и 11.

Под действием принятых сигналов формирователи импульсов 12 и 13 эталонного и измерительного каналов вырабатывают соответственно прямоугольные импульсы

t/4, С/8.

Под действием импульсов f/з, t/4 генератора 3 и формирователя 12, элемент совпадений 14 вырабатывает кратковременный импульс f/5. В элемент совпадений 14 имеется резонансный контур, который запасает энергию за время, равное длительности импульса 175. Под действием запасенной энергии в контуре возникают свободные колебания С/е, которые продолжаются до образования следующего кратковременного импульса. Амплитуда колебаний изменяется синхронно с длительностью импульса С/5, т. е. определяется временем распространения ультразвукового сигнала в эталонном изделии 6.

Аналогичным образом формируются свободные колебания в канале контролируемого изделия 7. Под действием импульсов С/3 и С/8 генератора 3 и формирователя 13 элемент совпадений 15 вырабатывает кратковременный импульс С/9 и непрерывные колебания С/ю. Время ti в рассмотренном варианте меньше времени tz, поэтому кратковременные импульсы С/5 и Ug имеют различную длительность. В результате этого свободные колебания С/е и С/ю отличаются друг от друга по амплитуде и фазе. Сигналы С/5, С/9 поступают на смесительный блок 16, где имеет место полная (при i /2) или частичная (при ) их компенсация при подаче этих сигналов в противофазе.

Общий сигнал смесительного блока 16 непрерывно фиксируется регистратором 17.

На левую сетку двойного триода 18 поступает напряжение С/е, на правую-С/ю. В анодные цепи включены тороидальные дроссели 19 и 20. Общая обмотка 21 намотана на магнитопроводы дросселей, в которую трансформируются усиленные сигналы С/6 и С/10, находящиеся в противофазе. Мгновенные значения сигналов соответствуют выражениям

fye ecos(,(1)

и f/jo cos ( - да J.(2)

С. общей обмотки трансформатора 21 снимают суммарный сигнал

f/ t/e + С/,0 V, cos (u, - J -f

-f ,oCOS(.,),(3)

амплитуда которого У Ul -f Ul + 2U,U,, cos (-f, - T,), (4)

a фаза определяется через tgф

1аф- « ® f + о ® -Р2

(5)

f/6 COS tf, + f/io COS p2

Таким образом амплитуда суммарного сигнала С/ зависит от амплитуд и фаз исходных сигналов С/в и С/ю, которые, в свою очередь, определяются величиной измере-, ния ti и tz. При ti - tz, С/б С/10, а ф;-ф2 я,

напряжение с общей обмотки 21 U-Q.

Сигнал, снимаемый с общей обмотки 21, выпрямляется диодом 22 и фиксируется регистратором 17. Синусоидальное напряжение, снимаемое

с анодных нагрузок, выпрямляется диодами 23 и 24 и поступает на усилители 10 и 11 для регулировки чувствительности соответственно эталонного и контролируемого каналов устройства.

Формула изобретения

Устройство для непрерывной регистрации времени распространения ультразвуковых колебаний, содержащее синхронизатор, соединенный с генератором радиоимпульсов, к выходу которого подключены измерительный и эталонный каналы, каждый из которых состоит из ультразвуковых излучателя и приемника, подключенного

через усилитель и формирователь импульсов, смесительный блок, соединенный с усилителем каждого канала и с регистратором, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено генератором прямоугольных импульсов, двумя элементами совпадений и дроссельным трансформатором, причем к входу генератора прямоугольных импульсов подключен синхр.онизатор, а выходу -элемент

совпадений, соединенные с формирователями импульсов и смесительным блоком, общая обмотка дроссельного трансформатора соединена с регистратором, а обмотки дросселей включены в анодные цепи усилител ей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Рапопорт Ю. М. Ультразвуковая дефектоскопия строительных деталей и конструкций. Л., Стройиздат, 1975, с. 127.

2.Колесников А. Е. Ультразвуковые измерения, М., из-во Стандартов, 1970, с. 90.

ф(лг.2