Измеритель времени задержки ультразвуковых волн Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

ВОЛН

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к измерителям времени задержки ультразвуковых волн, и может быть использовано для контроля качества материалов .

Известно устройство для измерения времени прохождения ультразвуковых волн в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, порюговые элементы, формирователь импульсов, каскад совпадения t Устройство позволяет контролировать параметры материалов, однако точность контроля недостаточная, так как точность измерения времени задержки ультразвуковых волн в материсше зависит от уровня входных сигналов, величина которых не учитывается в процессе измерений.

Наиболее близким к изобретению является измеритель времени задержки ультразвуковых волн, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучатель, акустически связанный с ним приемник, последовательно соединенные усилитель, подключенный к выходу приемника, генератор стробйрующих импульсов, каскад совпа , дения и пиковый детектор, линию задержки, аттенюатор, подключенный к его выходу блок сравнения, к вто-; рому входу которого подключена линий задержки, измеритель временных интервалов, подключенный к выходу

0 синхронизатора 2.

Измеритель позволяет осуществлять контроль качества материалов, однако точность измерения низкая, так как измеритель не позволяет автоматически изменять уровень отсчета времени при измерении сигналов в широком диапазоне амплитуд.

Цепь изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что измеритель снабжен регулируемьм усилителем, подключенным к выходу приемника и входам линии задержки и каскада совпадений, регулируег ым

. аттенюаторов, подключенным к выходу

25 -пикового детектора и входу аттенюатора, элементом И, подключенным к выходу блока сравнения и входу измерителя временных интервалов, а также блоком управления, вход которого под

3Q ключей к выходу пикового детектора,

выхо;ды - к входам регулируеммх силителя, аттенюатора и элемента И. На чертеже представлена блок-схеа измерителя.

Измеритель времени задержки ультразвуковых волн содержит послеовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов и излучатель 3, акустически связанный с изл ателем 3 приемник 4, последовательно соединенные усиитель 5, входом подключенный к приемнику 4, генератор б стробирующих импульсов, каскад 7 совпадения, пиковый детектор 8,регулируемый аттенюатор 9,аттенюатор 10, блок 11 сравнения, элемент 12 И и измеритель 13 временных интервалов, второй вход которого подключен к синхронизатору 1. Для изменения коэффициента усиления в цепи измерения служит регулируег.-ий усилитель 14, вход которого подключен к выходу приемника 4, а выход - к каскаду совпадения и линии 15 задержки, выход которой подключён к второму входу блока 11 сравнения. Для управления работой измерителя служит блок 16 управления, входом подключенный к пиковому детектору 8 Выходы блока 16 подключены к управляющим входам регулируемых усилите-. ля 14, аттенюатора 9 и элемента 12 И. Измеритель работает следующим образом.

Импульсы синхронизатора 1 поступают на генератор 2, который вырабатывает импульс, возбуждающий излучатель 3. Акустический сигнал излучателя 3 проходит контролируемое изделие и поступает на приемник 4, преобразуется им в электрический сигнал и затем поступает на усилитель 5, где усиливается и поступает на генератор 6 стробирующих импульсов, где вырабатывается- импульс, передний фронт которого привязан к началу сигнала, прошедшего контролируе мое изделие, а задний фронт - к первой точке пересечения этого сигнала с нулевым уровнем. Следовательно, на пиковый детектор выхода каскада 7 со падения поступает первый полупериод сигнала. Выходное напряжение пикового детектора 8, пропорциональное амплитуде первого полупериода сигнала, поступает на вход регулируемого аттенюатора 9 и на вход блока 16 управления.В том случае, если это нап1ряжение больше или меньше опорных уровней Ynai- Ltni-in соответственно, блок 16 управления вырабатывает сигн лы, по которым уменьшается или увеличивается коэффициент усиления регулируемого усилителя 14 и изменяется коэффициент передачи регулируемого аттенюатора 9. При этом, меняя коэффициент пе.редачи регулируемого аттенюатора 9, изменяют уровень отсчета времени задержки в соответствии с изменением коэффициента усиления регулируемого усилителя 14. В том случае, когда напряжение, поступающее с пикового детектора 8 на вхо блока 16 управления, меньше опорного уровня и больше уровня U логческое устройство вырабатывает сигна поступающий на вход элемента 12 И и разрешающий прохождение импульса с выхода блока 11 сравнения на один из входов измерителя 13 временных интервалов. Импульс в блоке 11 сравнения вырабатывается при равенстве напряжений сигнала, прошедшего контролируемое изделие, усиленного и задержанного в линии 15 задержки, и опорного сигнала, поступающего с выхода аттенюатора 10. На второй вход измерителя 13 временных интервалов поступает импульс с синхронизатора 1.

Изобретение повышает точность измерения, обеспечивая автоматическое изменение уровня отсчета времени задержки.

Формула изобретения

Измеритель времени задержки ультразвуковых волн, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, .генератор зондирующих импульсов и излучатель, акустически связанный с ним приемник, последовательно соединенные усилитель, подключенный к выходу приемника, генератор стробирующих импульсов, каскад совпадения и пиковый детектор, линию задержки, аттенюатор, подключенный- к его выходу блок сравнения, к второму входу которого подключен линия задержки, измеритель временных интервалов, подключенный к выходу синхронизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен регулиРУемым усилителем, подключенным к выходу приемника и входам линии задержки и каскада совпадений,регу- лируеМым аттенюатором, подключенным к выходу пикового детектора и входу аттенюатора,элементом И,подключенным к выходу блока сравнения и входу измерителя временных интервалов, а также блоком управления, вход которого подключен к выходу пикового детектора, а выходы - к входам регулируемых усилителя, аттенюатора и элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 579577, кл. GOl N29/04, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 629495, кл. 001 N 29/04, 1076 ( прототип.