Устройство для ультразвукового контроля

щ 572704 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кла С 011 Ч 29,ет сударственныи Приоритет Совета Министров СССРло делам изобретенийи открытий 53 публиковано 15,09.77. Бюллетень34ата опубликования описания 02.09.77 К 620.179 (088,8)(72) Авторы изобретения В. Т, Глушко, Е, В, Терентьев, А. М. Кущ, А. А. Яланскии и В, А. Глухих Институт геотехнической механики АН Украинской ССР(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ТРАЗВУКОВОГО КОНТР 2 блокомскорости вход кот ения, вт а выход ход - с щения простра го соед 5 вход -блоком Пред ростям нейные 0 лить ф породизмерителем скорости, илинейной зависимостипения ультразвука, одининеи с блоком управлс измерителем скорости,регистрации,лагаемое устройство позвультразвуковых волн, пкорреляционные зависимизико-механические пара сме рас оро орой ляет по рименяя ости, оп егры го ско- ли- еде- ных Р,=а,11 де г Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для измерения ультразвуковым методом физико-механических параметров торных пород,Известно устройство для измерения прочности изделия по скорости распространения ультразвуковых волн, содержащее излучающий и приемный датчики, генератор зондирующих импульсов, усилитель и индикатор 1. Недостатком его является низкая достоверность контроля.Наиболее близким к предлагаемому устройству по достигаемому эффекту является устройство для ультразвукового контроля, содержащее генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий датчик, приемный датчик, соединенный с ним усилитель и подключенный к нему измеритель скорости распространения ультразвука, блок управления и блок регистрации 2. Недостатком его также является низкая достоверность контроля ввиду ограниченности измерения физико-механических параметров изделий,Предложенное устройство для повышения достоверности контроля снабжено блоком наклона линейной зависимости скорости распространения ультразвука, вход которого соединен с выходом блока управления, а выг Рт - параметры горных пород, напри мер, модуль Юнга, модуль сдвига,коэффициент Пуассона и т. д.;а Ь; - константы корреляционных зависимостей;У - скорость ультразвуковых волн, 20 На чертеже показана блок-схема предложенного устройства.Ультразвуковое устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий датчик 2, блок 3 установки времени, дели тельный блок 4, блок 5 визуальной индикации, усилитель 6, приемный датчик 7, электроизмеритель 8 базы, блок 9 наклона линейной зависимости скорости распространения ультразвука, блок 10 смещения линейной зазо видимости скорости паспоостраненпя ультра35 4 О 45 50 55 звука, блок 11 регистрации и блок 12 управления.Генератор 1 зондирующих импульсов соединен с излучающим датчиком 2 и блоком 3 установки времени, который соединен с дели тельным блоком 4 и блоком 5 визуальной индикации. Блоки 3, 4, 5 образуют электронный измеритель скорости распространения ультразвука. К блоку 5 визуальной индикации через усилитель 6 подключен приемный датчик 7. Электроизмеритель 8 базы соединен с делительным блоком 4.Блок 9 наклона линейной зависимости соединен со входом делительного блока 4, выход которото через блок смещения линейной зависимости соединен со входом блока 11 регистрации, при этом блоки наклона 9 и смещения 10 своими входами соединены с блоком 12 управления. Блок управления также подключен к блоку 3 установки времени.Устройство работает следующим образом, Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает импульсы, поступающие на излучающий датчик 2, а затем по прохождении иследуемой среды принимаемые приемным датчиком 7. После усиления усилителем 6 импульсы подаются в блок 5 визуальной индикации. Сюда же подается импульс метки, вырабатываемый блоком 3 установки времени с задержкой относительно зондирующего импульса. Длительность задержки плавно меняется. Принимаемый сигнал и сигнал метки совмещаются в блоке визуальной индикации. Выходное сопротивление блока 3 установки времени изменяется пропорционально времени задержки, выход подключен к делительному блоку 4. Делительный блок представляет собой масштабный усилитель, сопротивлением обратной связи которого является датчик базы. Датчик базы механически связан с датчиками 2 и 7. Его сопротивление изменяется пропорционально расстоянию между датчиками. Коэффициент усиления делительного блока определяется выражениемР(5) 5К- ---Я(1) где Р(Я) - сопротивление датчика базы;Й (1) - выходное сопротивление блока 3установки времени;5 - база прозвучивания;1 - время прохождения упругих волн.На вход делительного блока 4, в зависимости от определяемого параметра, подаются постоянные напряжения с блока 9 наклона, а выходные напряжения суммируются с напряжениями блока 10 смещения. Величины напряжений блоков наклона и смещения линейной зависимости определяются блоком 12 5 10 15 20 25 зо управления. В результате этого на вход блока 11 регистрации подается напряженией(5)7 н.г + 7 сил - 7 нл + Усмл,Ж)где У - напряжение, подаваемое с блоканаклона линейной зависимости;У,; - напряжение, подаваемое с блокасмещения линейной зависимости.При соответствующем выборе Ун, г и Усм,напряжение, подаваемое на вход регистрирующего устройства, будет численно равно значению измеряемого параметра Р;.В настоящее время установлено большое количество корреляционных зависимостей между скоростями ультразвуковых волн и различными физико-механическими параметрами торных пород. В общем случае нелинейные корреляционные зависимости в определенных пределах можно представить в виде линейных зависимостей.Возможно при испытаниях появится небольшое количество образцов, параметры которых не войдут в пределы линейной корреляционной зависимости. Точное определение параметров этих образцов легко получить при сравнении линейной и более точной нелинейной зависимостей.Автоматическое измерение базы позволяет прозвучивать образцы горных пород практически без обработки поверхностей, поскольку датчики имеют точечные контакты и нет необходимости измерения базы другими инструментами. Формула изобретенияУстройство для ультразвукового контроля, содержащее генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий датчик, приемный датчик, соединенный с ним усилитель и подключенный к нему измеритель скорости распространения ультразвука, блок управления и блок регистрации, отличающ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком наклона линейной зависимости скорости распространения ультразвука, вход которого соединен с выходом блока управления, а выход - с измерителем скорости, и блоком смещения линейной зависимости скорости распространения ультразвука, один вход которого соединен с блоком управления, второй вход - с измерителем скорости, а выход - с блоком ретистрации.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР349940, кл. 6 01 И 29/04, 1972.2. Книга Ультразвуковые методы в ядерной физике, 1972, стр. 368,572704 Составитель А. Вопилкин Техред М. Семенов Редактор Н. КоганКорректор А. Степанова Заказ 1939/12 Изд.718 Тираж 1109 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская на 6., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2