Устройство для измерения времени распространения акустических сигналов Советский патент 1979 года по МПК G01V1/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ На чертеже приведена блок-схема устройства, где изображены генератор 1 импульсов возбуждения и синхронизации, излучающий электроакустический преобразователь 2, образец 3 испытываемого материала (изделия) или образцовая мера времени, приемный электроакустический преобразователь 4, блок 5 компенсации искажений сигнала, усилитель 6, электроннолучевой индикатор 7, блок 8 запоьданания и воспроизведения формы сигналов, отсчетное устройство 9, .Устройство работает следующим образом. Генератор 1 создает импульсы возбуждения и синхронизации, первые из Которых возбуждают преобразователь 2 ; 1торЫе запускают отсчетное устройство 9 . Преобразователь 2 создает акустические импульсы и вводит их в образец 3 испытываемого материала.Из образца 3 -акустические импульсы принимаются преобразователем 4 и преобразуются им в электрические импуль сы, которые подаются на вход блока 5 компенсации искажений сигнала.Сигнал . с вйхода блока 5 усиливаетсяусилите лем 6 и подается на входы электроннолучевого индикатора 7, блока 8 запоминания и воспроизведения, а такжена вход отсчетного устройства При этом блок 5 не изменяет формы си нала, пропуская его без преобразования, сигнал просматривается на экране электроннолучевого индикатора 7 и запоминается в блоке 8. Блок запоминания и воспроизведения может имет раэличную реали3ацию, в частности, может быть использован запоминающий осциллограф. Отсчетное устройство 9 выдает информацию о в|земенй прохождения сигна ла в образце 3 материала в численном .вйдё7 котораяеще не является ре зуль татом измерения, так как в этой информации не исключены погрешности из-за 6собенностей формы переднего фронта импульсов, являющихся следствием влияния структуры материала, размеров и формы испытываемого образца (при прохождении сигнала в крупноструктурных материалах существенно обедняется его спектр,особе в области высших частотных составля щих, что приводит к затягиванию фро та первого вступления сигнала). Чтобы учесть это влияние, вместо ис пытываемога объекта 3 между преобразователями 2 и 4 устанавливают об разцовую меру 3 .времени, время прохождения сигнала в которой - М изV вестно с заданной точностью. Аналогично, описанному выше процессу производится измерение времен прохождения акустического сигнала в образцовой мере времени 3, однако в этом случае сигнал в блоке 8 не запоминается, а только просматривается на экране электроннолучевого индикатора, С помощью блока 5 компенсации, представляющего собой. перестраиваемый частотный фильтр (как правило, нижних частот), форму принятого импульса корректируют до совпадения с формой импуЛьса, запомненного в блоке 8 при измерении с образцом 3, причем компенсации подлежит только часть импульса от момента его начала до порогового уровня (уровень срабатывания отсчетного устройства 9) . После завершения компенсации снимают показание отсчетного устройства 9,. в результате чего получается числовое значение MJ. Очевидно, что величина дТ Mi- М есть погрешность, которую нужно добавить к полученной ранее величине для -получения уточненного результата измерения. Строго говоря, блок 5 компенсации искажений сигнала создает дополнительную задержку сигнала в измерительном тракте, однако эта задержка имеет систематический характер, легко определяется заранее и исключается из результата измерения путем внесения соответствующей поправки. Таким образом, в заявляемом устройстве погрешность измерения по сравнению с известным устройством существенно снижается, причем выигрыш в точности тем больше, чем неоднород-; ней испытываемый материал и чем силь-i нее искажаются в нем сигналы Формула изобретения Устройство для измерения времени распространения акустических сигналов, содержащее генератор, импульсов возбуждения и синхронизации излучающий и приемный электроакустические . преобразователи, усилитель и отсчетное устройство с электроннолучевым индикатором, о т л и чающееся тем, что с целью повышения точности измерений в крупноструктурных материалах, в него введены ёлок компенсации искажений сигналов и блок запоминания и воспроизведения сигнала, причем блок компенсации включен последовательно с усилителем, а блок запоминания и воспроизведения - параллельно с электроннолучевым индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Геоакустика, Сб. под ред. Ризниченко Ю.В., М., Наука, 1966, с. 135-139. 2. Технические условия ЩО 2.043.013.ТУ на прибор УК-ЮП завода Электроточприбор, Кишинев, 1973 (прототип).