Импульсный плотномер

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30,05,75. БюллетеньДата опубликования описания 10.09.7 ета Министров(54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПЛОТНОМЕ 1Изобретение относится к области измерения плотности и измерения скорости распространения ударных волн в строительных материалах.Известны импульсные измерители скорости ультразвука и ударных волн в различных строительных материалах, например, в бетоне, содержащие двухканальные устройства с двумя пьезопреобразователями, блоки управления, счетчики импульсов, линии задержки, электронно-лучевые трубки и лампы ИН для цифрового отсчета измеряемой величины.Однако такие измерители используются только в лабораторных исследованиях, так как схемы их собраны на электронных лампах с индикацией отсчета результатов измерений на экране электронно-лучевой трубки. Применение электронных ламп в приборах для контроля в производстве строительных материалов ограничивается большой вибрацией и отсутствием высоковольтных источников питания в полевых условиях.В предлагаемом импульсном плотномере, с целью непрерывного автоматического контроля плотности, выход схемы совпадения соединен со сравнивающим устройством, выполненным в виде счетчика импульсов, со схемой занесения и схемой индикации.На чертеже дана функциональная схема предлагаемого плотномера. Схема состоит из генератора одиночныхударных импульсов ГИ, двух пьезокерамических преобразователей Дт и Д двух одинаковых усилителей Ут и У., кварцевого генера тора счетных импульсов ГСИ, усилителя инвертора УИ, диодной схемы занесения, сравнивающего счетного устройства, состоящего из 10 (Тт - Тто) триггеров, схемы индикации, состоящей из трех схем совпадения Спь Сп, 10 Спз, трех регистров Рь Р, Р и трех модулейиндикации Ит, Иь Из.Результаты измерений выдаются сигнальными лампами Л Л., Лз, соответственно: меньше нормы, норма и больше нормы, За несение числа в сравнивающее счетное устройство осуществляется с помощью трех декад и диодной схемы з;,нссения.Импульсный режим ИП использует одинпрямоугольный импульс для возбуждения ко лебаннй в исследуемой среде. Перед началомизмерений с помощью декад набирается заданное число. Пьезокерамические преобразователи, создавая акустический контакт с поверхностью испытуемой среды, замыкают кон такт Сброс и тем самым устанавливают всеблоки ИП в исходное состояние. Далее замыкается контакт занесение и с помощью диодной схемы занесения все триггеры сравнивающего счетного устройства устанавливают ся в соответствии с кодом занесенного числа, 4722863Последним замыкается контакт Измерение и регистр Р 4 выдает низкий уровень на мультивибратор МВ и на регистр Р Мультивибратор МВ запускает генератор прямоугольных зондирующих импульсов ГИ, который выдает один прямоугольный однополярный импульс на пьезокерамический преобразователь Дь преобразующий электрический импульс в механическую энергию продольных колебаний в испытуемой среде. На схему совпадения Сп 4 от регистров Р 5 и Р подаются низкие разрешающие уровни, Счетные импульсы от ГСИ поступают через усилитель-инвертор в сравнивающее устройство, которое начинает работать в режиме обратного счета.В то же время фронт продольной волны, распространяясь в среде, воспринимается вторым пьезокерамическим преобразователем Д, преобразующим механические колебания в среде в затухающие электрические квазисипусоидальные колебания.Электрический сигнал от преобразователя Д поступает на усилитель второго канала У, усиливается им и далее подается на регистры Р 5 и Р На выходе Р появляется высокий запрещающий уровень, а на выходе Р низкий разрешающий уровень, который подается одновременно на схемы Сп и Сп 3. Запрещающий уровень регистра Рг, подается на схему Сп 4 и тем самым прекращается доступ счетным импульсам от ГСИ в сравнивающее счетное устройство. Счетное устройство заканчивает свою работу и начинает работать схема индикации.Время движения переднего фронта волн между двумя преобразователями Д и Д больше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство. В этом случае сравнивающее счетное устройство, досчитав до нуля, установит триггеры Т, - Т в состояние О, а Го - в состояние 1.Но так как время движения переднего фронта волны оольше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство, то последний импульс перебросит триггер Т, в состояние 1. 1 триггера Т через линию задержки подается на схему Спь а 1 триггера Тю одновременно - на схемы Сп, и Сп. Совпадение низких разрешающих уровней от триггеров Т, и Тщ произойдет только на схеме Спь которая и перебросит регистр Рь Последний подает высокий запрещающий уровень на схему Сп, и низкий разрешающий уровень на модуль Иь Схема Сп 4 закрывается и прекращается доступ счетным импульсам в сравнивающее счетное устройство. Модуль И включает сигнальную лампу Ль что означает: плотность измеряемой среды меньше заданной.Время движения переднего фронта волны между двумя преобразователями Д и Д будет меньше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство, которое не успеет досчитать до нуля, как от усилителя второго канала У, поступит сигнал и сработает регистр Рз, который и подает запрещающий уро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вень на схему Сп 4. От Р, на Сп, подается разрешающий уровень, где и происходит совпадение О триггера Ти сигнала со второго канала от усилителя У через регистр Р.На выходе схемы Сп 3 появляется низкий уровень, который перебрасывает регистр Р, открывается модуль И 3, который включает сигнальную лампу, что означает; плотность измеряемой среды больше заданного значения,Время движения переднего фронта волны между двумя преобразователями Д и Дг будет равно времени, занесенному в сравнивающее счетное устройство. В этом случае триггеры Т - Т, установятся в состояние 1. Г 1 оследний импульс перебросит их в состояние О, а триггер Тщ в состояние 1, Этим самым низкий разрешающий уровень от триггера Т, одновременно подается на схемы Сп, и Сп В этот же момент на схему Спприходит высокий запрещающий уровень от преобразователя Д, по второму каналу через регистр Р 5 и прекращается доступ счетным импульсам в сравнивающее счетное устройство. Одновременно со второго канала от усилителя У через регистр Р, приходит низкий разрешающий уровень на схему Спь где происходит совпадение трех низких разрешающих уровней: О триггера Т 1 от триггера Тщ и регистра Р. На выходе схемы Сп, появляется уровень, который перебрасывает регистр Р., открывается модуль И, который включает сигнальную лампу Лг, что означает: что плотность измеряемой среды равна заданному значению,Для измерения скорости распространения переднего фронта волны удара на больших базах используется ударное устройство, расположенное на одном основании с преобразователями Д, и Д.Преобразователь Д, подключается на вход усилителя Уь При нанесении удара по поверхности испытуемой среды в ней возникают продольные колебания. Передний фронт волны удара воспринимается преобразователем Д, и превращается им в затухающие электрические квазисинусоидальные колебания, которые подаются на усилитель первого канала У,. Усилитель У, управляет работой регистра Р 4, который в свою очередь управляет работой регистра Р. Регистр Р 5 подает на схему Сп 4 низкий разрешающий уровень, открывая доступ счетным импульсам от ГСИ в сравнивающее счетное устройство. Продолжая движение, передний фронт волны удара достигает преобразователя Д и возбуждает в нем квазисинусоидальпые затухающие электрические колебания, которые после усиления подаются на регистр Р 5, откуда на схему Сп 4 поступает высокий разрешающий уровень и тем самым прекращает доступ счетным импульсам от ГС 1 Л в сравнивающее счетное устройство. Предмет изобретенияИмпульсный плотномер, содержащий двухканальное входное устройство со пьезокераРедактор Н. Коляда Заказ 24 Подп испоСР 1 ИИП ипография, ир. Сапунова мическими преобразователями и импульсными усилителями, генератор счетных импульсов, схему совпадения, регистры управления и схему индикации, отличающийся тем, что, с целью непрерывного автоматического контроИзд. М 1483осударственного кпо делам изобрМосква, Ж, Р ля, плотности выход схемы совпадения соединен со сравнивающим устройством, выполненным в виде счетчика импульсов, со схемой занесения и схемой индикации,5 Тираж 902митета Совета Министровтений п открытийушская наб., д. 4/5