Устройство для измерения времени распространения ультразвука в материалах

(х 1 29 00 2 ДЕТЕЛЬСТВ ТОРСКИ,о 7 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ САНИЕ ИЭОБ(71) Научно-исследовательский институтстроительных онструкций Госстроя СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованопри контроле характеристик материаловул ьтразвуковы м методом. Цель изобретения - повышение тоцности измерения засцет учета изменения формы импульса.Устройл во содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генерагор 2 зонди, ЯО 1427286 руюгцих импульсов, излуцатель 3, приемник 5, блок 6 временного масштабного преобразования, усилитель 7, пороговую схему 8, формирователь 9 временных ворот, второй вход которого подклюцен к выходу синхронизатора 1, АЦП 10, блок 11 индикации. Блок 6 временного масп:табного преобразования может быть выполнен в виде переменного сопротивления 12 электрической нагрузки приемника. Время 1, распространения ультразвука определяется по формуле 1 о = (1 - 11 )/(1 - 1), где 1 и 1) - - временные интервалы между моментами излучения и приема на одном пороговом уровне соответственно до и после временного мас. штабного преобразования; 1 - масштаб прс. образования, или 1 ц = (11; - - 1 з)/(1:+Ь- - 12 - 1 з), где 1 з и 1 - времснныс интервалы, аналогичные 1 и 1 ц но измеренные на другом пороговом уровне. 1 з.п. ф-лы, 142 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле физико-механических характеристик материалов ультразвуковым методом.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета изменения формы импульса.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу,Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3, акустически связанный с ним через исследуемый материал 4 приемник 5, блок 6 временного масштабного преобразования, усилитель 7, пороговую схему 8, формирователь 9 временных ворот, второй вход которого подключен к синхронизатору 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1 О и блок 11 индикации.Блок 6 временного масштабного преобразования может быть выполнен в виде переменного электрического сопротивления 12 нагрузки приемника 5.Устройство работает следуюшим образом, Синхронизатор 1 вырабатывает периодически слсдуюгцие импульсы для запуска генератора 2 зондирующих импульсов, а также импульсы, определяюшие момент излучения импульсов ультразвука в контролируемый материал 4. Прошедшие через материал 4 импульсы преобразуются приемником 5 в электрические и поступают через блок 6 временного масштабного преобразования на усилитель 7, обеспечивающий приведение амплитуды первого полу- периода принятых УЗК к нормированному уровню 11 н на входе пороговой схемы 8. Пороговая схема 8 срабатывает на пороговом уровне 11 о первого полупериода принятых УЗК и формирует импульс, который своим передним фронтом определяет момент приема УЗК. Этот импульс и импульс с выхода синхронизатора 1, определяюший момент излучения УЗК, поступают на формирователь 9 временных ворот, который формирует импульс, равный временному интервалу между моментами излучения и приема УЗК. Длительность импульса с выхода формирователя 9 преобразуется в цифровой код АЦП 10 и фиксируется блоком 11 индикации.Блок 6 временного масштабного преобразования обеспечивает попеременное поступление на вход усилителяпринятых импульсов без изменения их временного масштаба или принятых импульсов 7 с изменением их временного масштаба в 1 раз 2862(1 - коэффициент временного масштабного преобразования), При этом в блоке 11 индикации фиксируют временные интервалы 11 в первом случае и 1 во втором случае.При известном значении 1 измеряемоевремя распространения может быть определено по формуле10Временное масштабное преобразованиепринятых импульсов можно осуществить, изменяя электрическую нагрузку приемника УЗК, например, при помощи подключенного к нему переменного сопротивления 12.В этом случае до и после временного масштабного преобразования производят отсчеты временных интервалов между моментом излучения и моментами приема импульсов УЗК, фиксируемыми на двух по Цроговых уровнях 11 о и 1.1 о. На пороговом уровне 1.1 о отсчитываются временные интервалы 11 и 1, а на пороговом уровнея11 о - временные интервалы Ь и 14. Измеряемое время распространения в рассматриваемом случае может быть определено по формуле11 д - Ыз1 о -1 4 2 330Формула изобретения1. Устройство для измерения временираспространения ультразвука в материалах,содержащее последовательно соединенныесинхронизатор, генератор зондирующих импульсов и акустически связанные через исследуемый материал излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, последова 40 тельно соединенные усилитель, пороговую схему, формирователь временных ворот, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, второй вход формирователя временных ворот подключен к синхронизатору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабженоблоком временного масштабного преобразования, вход которого подключен к приемнику ультразвуковых колебаний, а выходсоединен с входом усилителя:2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что блок временного масштабного преобразования выполнен в виде переменного электрического сопротивления, 1427286.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно. полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4