Цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Соцналмстмческмв Ресвубпнк(22) Заявлено 09. 08. 78 (21) 2658835/18-21 (51) М. КЛ. О 01 к 29/02 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 317. .325 (088,8) Опубликовано 2 Ы 280, Бюллетень Мо 47 Дата опубликования описания 23, 12. 80Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР(54 ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТА ПЕРВОГО ВСТУПЛЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ УЛЬТРАЗВУКОВЬИ КОЛЕБАНИЙ 1Изобретение отнОсится к электро-. измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах измерения и неразрушающего контроля. 5Известно устройство для измерения длительноСти фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемо передающий электроакустический преобразователь, усилитель, электроннолучевую трубку, блок ждущей развертки, схему задержки запуска резвертки и аналого-циФровой преобразователь 1.15Недостатком этого устройства является низкая точность, сложность процесса измерения и высокая трудоеМкость.Наиболее близкий предлагаемому 20 цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний содержит синхронизатор, приемо-передающий электроакустический преобразователь, 25 усилитель с регулируемым коэФФициентом усиления, два пороговых блока и аналого-циФровой преобразователь 23..Недостатком этого устройства является большое время измерения. 30 Цель изобретения - уменьшение времени измерения.Для достижения указанной цели цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, содержащий генератор зондирующих импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с входом приемо-передающего электроакустического преобразователя, выходом подключенного ко входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого связан с входамй двух пороговых блоков, выходами подключенных ко входам "Старт" и "Стоп" аналого-циФрового преобразователя, снабжен генератором напряжения, циклически меняющегося по заданному закону, формирователем стробирующих.импульсов, блоком совпадения и третьим пороговым блоком, вход которого связан с выходом усилителя, а выход - с первым входом блока совладения, выход которого соединен с входом "Сброс" аналого-циФ- рового преобразователя; а второй вход в ,с выходом формирователя стробирующих импульсов, вход запуска которого подключен к выходу первого35 40 Формула изобретения 50 55 60 65 порогового блока, причем выход генератора напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, связан с управляющим входом усилителя.На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого измерителя.Устройство состоит из синхронизатора 1, генератора 2 зондирующих импульсов, приемо-передающего электроакустического преобразователя 3, усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления, генератора 5 напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, первого, второго и третьего пороговых блоков 6,7 и 8, аналого-цифрового преобразователя 9, формирователя 10 стробирующих импульсов, блока 11 совпадения и исследуемой среды 12.Устройство работает следующим об- . разом.Исследуемые периодически повторяющиеся импульсы (пачки) ультразвуковых колебаний подаются на вход усилителя 4 с выхода приемо-передающего преобразователя 3. Импульсы ультразвуковых колебаний возбуждаются в приемо-передающем преобразователе .3 с помощью генератора зондирующих импульсов 2, запускаемого синхронизатором 1, работающим в режиме автоколебаний. На управляющий вход усилителя 4 подается циклически изменяющееся по заданному закону напряжение с выхода генератора 5, Главно регулируемый коэффициент усиления усилителя 4 в начале цикла максимален и монотонно убывает по мере изменения напряжения генератора 5, Гериод изменения этого напряжения выбирается во много раз большим периода посылки зондирующих Импульсов. Огибающая дискретных значений уровня импульсов ультразвуковых колебаний на выходе усилителя 4 при этом повторяет закон изменения его коэффициента усиления. Усиление ко,лебаний с выхода усилителя 4 подаются на входы пороговых блоков 6,7 и 8. Уровни срабатывания этих блоков выбираются соответственно равными К Ло, К Л. и АОЛ - заданное значение амплитуды первого вступления импульсов ультразвуковых кОлебаний на выходе усилителя 11 К и К 2 - относительные значения уровней фронта первого .вступления, на которых производится измерения длительности Фронта). С выходов пороговых блоков 6 и 7 снимаются импульсы, временной интервал между которыми равен длительности Фронта первого вступления. Эти импульсы поступают на входы,"Старт" и "Стоп" аналого-цифрового преобразователя 9. Формируемый в момент достижения уровня КАО импульс снимается также со второго вы 5 0 15 20 25 ЗО хода порогового блока 6 и поступаетна вход запуска Формирователя стробирующих импульсов 10, который формирует одиночный импульс с длительностью , выбираемой из условияТ 6 ггде Т,1 - длительность первого периода импульсов (пачек) ультразвуковыхколебаний;ТЭ -длительность фронта первого.вступления до его экстремума.Стробирующий импульс с выходаФормирователя 10 подается на второйвход блока 11 совпадения, на первыйвход которого поступают импульсы свыхода порогового блока,8. Этот импульс отделяет первое вступлениекаждой пачки ультразвуковых колебаний от остальной ее части, что позволяет производить измерение длительности фронта первого вступлечияс учетом изменения его амплитуды,При величине амплитуды первого вступления на выходе усилителя 4 большейАо на выходе порогового блока 8 изатем на выходе блока 11 совпаденияпоявляется импульс, осуществляющийсброс показаний ЛЦГ 9 на нуль.С уменьшением коэйфициента усиления усилителя 4 в очередной из циклов посылки зондирующих импульсовамплитуда первого вступления становится меньшей Л , сброса АЦП 9 непроисходит и осуществляется цифроваяиндикация значений длительности фронта первого вступления. Гредлагаемое устройство обеспечивает автоматическое приведение амплитуды гервого вступления импульсов ультразвуковых колебаний к заданному уровню, а также позволяет упростить измерение длительности Фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, снижая при этом трудоемкость и повышая точность. Цифровой измеритель длительности Фронта первого вступления имгульсов ультразвуковых колебаний, содержаций генератор зондирующих импульсов,вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход - с входом приемо-передающего электроакустического преобразователя, выходом подключенногд ко входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого связан с входами двух пороговых блоков, выходами подключенных ко входам "Старт и "Стоп" аналого-циФрового преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения, он снабжен генератором напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, Формирователем стробирующих импульсов,блоком совпа789906 Составитель В. ЛившицМаковская Техред М.Рейвес Корректор Г. Решетник Редакто Заказ 9034/46 Тираж 1019 По ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., дисное 4/5 Филиал НРП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,дения и третьим пороговым блоком,вход которого связан с выходом усилителя, а выход - с первым входомблока совпадения, выход которогосоединен с входом "Сброс" аналогоцифрового преобразователя, а второй вход - с выходом Формирователястробирующих импульсов, вход запуска которого подключен к выходу перЙого порогового блока, причем выходгенератора напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону,связан с управляющим входом усилителя. Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 407523, кл. 601 К 29/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 211113, кл, 42 К 46/06, 1968(прототип ).