Устройство для измерения времени распространения ультразвука Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразрушающему контроле качества материалов, а именно к ус гройствам для измерения времени распространения ультразвука, и может быть использовано в контрольно-измерительной технике.

Известно устройство для измерения . времени распространения ультразвука, содержащее синхронизатор, генератор : зондирующих импульсов, приемно-переда- точный преобразователь, последовательно соединенные блок установки О, блок временных ворот и селектор, индикатор счетных импульсов, ждущий , мультивибратор, каскад совпадений CO-js

Однако это устройство имеет не достаточную достоверность измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретеню) является устройство для измерения времени рас- го пространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор,генератор зондирующих/ импульсов

и передающий преобразователь, акустически связанный с ним приемный преобразователь, ждущий мультивибратор,ВХОД которого подк/ючен к выходу синхронизатора, генератор счетных импульсов, последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу приемного преобразователя, блок совпадения, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу ждущего мультивибратора, блок задержки импульса CTonJ, блок установки О и формирователь временного интервала, подклоченные к его выходу блок статистической обработки, командный блок и селектор , импульсов, последовательно соединенные индикатор времени, входы которого подключены к выходам командного блока и селектора импульсов, и блок вывода данных, второй вход которого подключен к выходу блока статистической обработки, второй вход и выход которого подклочены соотзетствеино к вы ходу и входу командного блока, другой выход которого подкломен к входу селектора импульсов, блок задержки импульса Пуск, входы которого подкпочены к выходам генераторов зондирующих и счетных импулвсов, бло оценки достоверности 2. Однако известное устройство позво ляет фиксировать с помощью статичес кой обработки только те импульсы, которые признаны достоаернь ци, и. результат считается недостоаернык а случае пропадания 4пyлs5ca Стоп Прм частичной потере контакта между преобразователями и изделием, когда сигнал уменьшается настолько, что на14бояее слабая продольная волна ... практически исчезает, а и шулье .Сто формируется из поперечной mi поеерк ностной волны, значения которых превышают амплитуду пройольной волны, ошибка 8 измерении времени может стать недопуст1 о большой. Однако оценка достоверности не выявит такуй ошибку, так как импульс Стоп, управляющий работой блока оценки досто верности, не будет заблокирован. Цель изобретения - повышение достоверности измерения.. Цель достигается тем., что,устройство снабжено блоком управления, 8хо ды которого подключены к выходам бло ка совпадения и синхронизатора, посл довательно соединеннь1ми вторым ждущи мультивибратором, вход которого подклкэчен к выходу синхронизатора, и вторам блоком совпадения второй вхо которого подк.г№нен к выходу блока управления, а выход - к блоку оценки достоверности, второй вход KOTOjWrO подключен к выходу синхронизатора, третьим блоком совладения, входы которого подк.г80чены к выходам блока задержки импульса Пуск и блока оценки достоверности, а выход к ормировате.гпо временных интерва.пов, кроме того, выходы генератора счетны импульсов подк.гвочены к селектору импульсов и блоку задержки импульса Стоп. На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройсгва; на фиг.2 диаграмма напряжений. Устройство для измерения времени распространения ультразвука содержит последовательно соединенные синхрони затор 1, генератор 2 зондирующих импульсов и передающий преобразователь 3, акустически связанный с преобразователем 3 приемный преобразователь , последовательно соединенные усили ; гель 5 вход которого подк/ючен к выходу преобразователя ), формирователь 6 импульсовf блок 7 совпадения, блок 8 задержки импульса Стоп, . блок 9 установки О и формирователь 10 временного интервала, а также подключенные к выходу синхронизатора 1 первый и второй ждущие мульти- ., вибраторы 11 и 12, блок 13 задержки импульса бхюк управления и блок 15 оценки достоверности, второй вход которого через второй блок 6 срвпадений подкгючен к выходам второго мультивибратора 12 и блока 14 управления, а вахой через третий. ., блок 1 соепайения - ко второму входу формироёателя tS временного интервала. Для заполнения временного интервала импульсньи СЛУЖИТ генератор счетных импульсов 5 выход которого подключен ко входам бшков 8J3 задержки импу.тэсов соотеетственно Пуск, Стоп м к селектору 19 импуяьсо®, ко второму входу которого подк/ючен командный блок 2Q., второй вход которого подключен к блоку 21 статистической обработки. Устройство содержит также индикатор 22 времени, входы которого подклюмены к выходам селектора.19 импульсов « командного блока 20, а выход - к блоку 23 вывода данных. К выходу формирователя 10 временного интервала подкгяочены также блок 21 статистической обработки, командный блок 20 и селектор 19 импульг сов, Командный блок 20 подключен к управляюи|им входам блока 21 статистической обработки, селектора 19 импульсов и индикатору 22 времени. Выход блока 13 задержки импульса Пуск подключен ко:второму входу третьего блока 17 совпадения. Выход блока 7 совпадения подключен ко входу первого ждущего мультивибратора 11 и к блоку Н управления. Выход мультивибратора 11 подключен ко второму входу блока 7 совпадения. Устройство работает следующим обра зом. Синхронизатор I (фиг. 2«) запускает генератор 2 зондирующих импульсов, возбуждающий передающий преобразователь 3, который посылает упругий имI .улье в изделие (на фиг. 1 необозначено) . Прошедший изделие импульс принимается приемньи преобразователем 4 и преобразуется в электрический сигнал усиливаемый усилителем 5 (фиг. 2ЁГ). Из этого сигнала формирователем 6 импульсов вырабатывается последовательность импульсов, соответствующих по.-; ложительным ((-ши отрицательным) полуволнам затухающего сигнала (фиг. 2s5) . Ждущим мультивибратором 11 и блоком совпадения из последовательности импульсов аыцет т первый импульс, который преобразуется s импульс Стоп (фиг. 2-). Импульсом синхронизатора (фиг. 2а) запускается блок 13 задержки импульса Пуск (фиг. 2к), На ew.t. ходеблбка 1 3Формируется импульс Пус длительность которого достаточна дяй оценки достоверности интервала времени, импульс Стоп, пройдя блок 8 задержки импульса Стоп, поступает через блок 9 установки О на вход формирователя 10 временного интервала. Время задержки сигнала блоками 8 и 13 выбирается таким, чтобы учесть время расп|х странеийя ультразвуковых колебаний (УЗК) а акустических « электрических цепях устройства. С выхода блока 13 импульс Пуск поступает на вход третьего бло ка 17 совпадения. На второй вход блока 17 поступает сигнал с выхода блока 15 оценки достоверности. На вход блока 15 поступают сигналы синхрониза тора 1 и второго блока 6 созпаденмя, на входы которого, в .свок омередь, поступают импульс е (фиг. 2) с выхода второго ждущего мультивибратора 12 и импульс с(фиг. 2) с выхода блока Н управления. Второй ждущий мультивибратор 12 устанавливает.;; такое возможное изменение времени прохождения УЗК по изделию, которое соответствует требуемо му качеству изделия. При поступлении на входы блока 17 совпадения сигналов логической 1, на выходе его формируется импульс, запускающий по входу Пуск формирователь 10 временного интервала, на вход Стоп которо-го поступает импульс м (фиг. 2) с выхода блока 8 задержки импульса Стоп. Появление запускающего импуль са на выходе блока 17 не возможно, если время прохождения УЗК по изделию превышает некоторое устанавливаемое мультивибратором 12 значение и если при оценке достоверности блоком 15 будет получен результат о недостоверности измеренного интервала времени. С выхода формирователя 10 импульс о (фиг. 2), длительность которого пропорциональна времени прохождения УЗК по изделию, поступает на блока 21 статистической обработки, командного блока 20 и селектора 19 импульсов, на второй вход которого поступают счетные импульсы генератора 18. Число счетных импульсов, заполнивших временной интервал, индицируется индикатором 22 и выводится блог: ком 23 для дальнейшей обработки, наnps-iwap на ЭВМ. изобретение повышает достоверность измерения времени расгаространения ультразвуковых колебаний по изделию за счет того, что из результата измерения исключаются данные, выходящие за пределы допустимых для определенного материала изделия, Формула изобретения Устройство для измерения времени распространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондируххцих импульсов ; и передающий преобразователь акустически связанный с ним приёмньгй преобразователь, ждущий мультиаибратоо. вход которого яодкдечен к выходу синхронизатора, генератор счетных импульсов, последовательно соединенные формирователь мпульсое, вход которого подключен квыходу приемного преобразователя, блок совпадения, второй вход и выход каждого подключен соответственно к выходу и входу ждущего мультивибрато-. ра, блок задержки импульса Стоп, блок установки О и формирсаатель . временного интервала, подк/воченные к его выходу блок статической обработ ки, командный блок и селектор импульсов, последовательно соединенные индикатор времени, входы которого подключен к выходам командного блока и електора импульсов, и блок вывода анных, второй вход которого подклюен к выходу блока статистической обраотки, второй вход и выход которого одключены соответственно к выходу и ходу командного блока, другой выход оторого подключен к входу селектоpa импульсов, блок задержки импульса Пуск,, входы которого подключены к выходам генераторов зондирующих и счетных импульсов, блок оценки достоверности, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерения, оно снабжено блоком управления, входы которого подключены к выходам блока совпадения и синхронизатора, последовательно соединенными вторым ждущим мультивибратором, вход которого подключен к выходу синхронизатора, и вторым блоком совпадения, второй вход которого подключен к выходу блока управления, а выход - к блоку оценки достоверности, второй вход которого подключен Э 78 к выходу синхронизатора, третьим блоком совпадения, входы которого подключены к выходам блока задержки импульса Пуск и блока оценки достоверности, а выход - к формирователю временных интервалов, кроме того, выходы генератора счетных импульсов подключены к селектору импульсов и блоку задержки импульса Стоп. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 23/0, 19772. Авторское свидетельство СССР tf 726982 кл. G 01 N гэ/Q, 1978 (прототип).

0M.t