Измеритель скорости ультразвука Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к неразрушающему испытанию ультразвуковым ме тодом и может быть использовано для контроля физико-механических характеристик материалов.

Известно устройство для измерения скорости распространения ультразвука, содержащее генератор импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, блок автоматики, коммутатор, триггер, цифровой измеритель и индикатор l,

Недостаток известного устройства - точность измерения, связанная с использованием аналоговых вычислителёй.:

Наиболее близким к йредлагаемому является измеритель скорости ультразвука, содержащий измерительный канал, включаияций последовательно соединенные задающий генератор, генератор зондирующих импульсов, излучающий .преобразователь, приемный преобразователь и усилитель, эталонный канал, включающий излучающий преобразователь, приемный преобразователь и усилитель, блок автоматики и индикатор 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения.

связанная с использованием аналоговых вычислителей.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости ультразвука снабжен последовательно соединенными задающим генератором и генератором зондирующих импульсов, подoключенными в эталонном канале к излучающему преобразователю, двумя фор Мирователями импульсов, включенными между задающим генератором и усилителем каждого канала, последовательно 5 соединенными.селектором, включенным между заданйдгау генератором измерительного канала и блоком автоматики, и цифровым умножителем, выход которого соединен со входом индикатора, а вход 0 блока автоматики соединен, с выходом задающего генератора этгшонного канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

5

Измеритель скорости ультразвука содержит измерительный канал, включающий последовательно соединенные задающий генератор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучаннций 0 преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, формирователь б импульсов, выход которого подключен ко входу задающего генератора 1, эталонный канал, включающий задающий генератор 7, генератор 8 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 9, приемный преобразователь 10, усилитель 11, формирозватель 12 импульсов, выход которого соединен со входом задающего генератора 7. .

Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные селектор 13, вход которого подключен к выходу задающего генератора 1 и цифровой умножитель 14, выход которого подключен ко входу индикатора 15.

Между селектором 13 и з,адающим генератором. 7 эталонного канала включе блок 16 автоматики.

Измеритель скорости ультразвука работает следующим образом.

Перед началом процесса измерения устанавливают механическое устройство (на чертеже не показано) с закрепленными преобразователями 3, 4 и 9, 10 на исследуемом образце. При этом верхняя пара преобразователей 9 и 10 должна находиться за пределами образца; Пгри включении, измерителя, задающие генераторы 1 и 7, вырабатывают запускающие импульсы, подакнциеся на вход генераторов 2 и 8 зондирующих импульсов. Период повторения запускающих импульсов зада.ющего генерато ра 7 выбран больше времени про.хождения ультразвуком расстояния Е по воздуху, а период повторения импульсов задающего генератора 1 - много больше времени прохождения ультразвуком этого же расстояния по материалу исследуемого образца. Выходные импульсы генераторов 2 и 8 возбуждают соответственно излучающие преобразователи 3 и 9. При этом акустический сигнал излучающего преобразователя 9 ПРОХОДИ расстояние б по воздуху, и воздействует.на приемный преобразователь 10, а сигнал излучакяцего преобразователя 3 проходит то же рас.стояние по исследуемому материалу и преобразуется приемным преобразователем 4. Электрические сигнгипы с выходов обоих приемников подаютсяria входы соответствукщих усилителей 5 и 11. Принятые и усиленные -сигмалы преобразуются в короткие видеоимпульсы формирователями 6 и 13, синхронизируют задающий генератор 7 с частотой f , пропорциональной времени прохождения ультразвуком расстояния .-€ по воздуху, а задаквдий генератор

с частотой f, пропорциональной времени прохождения ультразвуком расстояния б по материалу исследуемого образца.

Таким образом на вход селектора 13 от генератора 1 поступает частота рециркуляции f , а на вход блока 16 автоматики - частота f2. Операция деления при этом выполняется в дискретном виде. Цифровой умножитель 14 выполняет операцию цифрового умножения на постоянную величину результата от деления Индикатор 15 обеспечивает представление информации о величине измеренной скорости распространения ультразвука и индикацию результата в цифровом виде.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что в отличие 6т известного, оно производит все математические операции в цифровом коде.

Формула изобретения

Измеритель скорости ультразвука, соединяющий, измерительный канал, включающий последовательно соединенные задающий генератор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь и усилитель, эталонный канал, включающий излучающий преобразователь, приемный преобразователь и усилитель, блок автоматики и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений он снабЯсен последовательно соединенными задающим генератором и генератором зондирующих импульсов, подключенными в эталонном канале к излучающему преобразователю, двумя формирователями импульсов, включенными межд задаквдим генератором и усилителем каждого канала, последовательно соединенными селектором, включенными между задающим генератором измерительного канала и блоком автоматики, и цифровым умножителем, выход которого соединен со входом индикатора, а вход блока автоматики соединен с -выходом заданяцего генератора эталонного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 532807, кл. G 01 N 29/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР 579576, кл. G 01 N .29/04, 1976 (прототип).