Устройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред

(19 0 4 С 01 0 29/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ескийусаЮ.Каж тические е, 1983,ВУКОВОТЕМПЕРА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРКОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКТУРНЫХ СРЕД(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется повышение быстродействияпри регистрации флуктуаций параметров высокотемпературных сред эа счетобеспечения измерения с частотойавтоциркуляции, Определение параметра среды устройством осуществляетсяэа интервал времени распространенияизлученного импульса в среде междуизлучателем и приемником, при этомчастота опроса контролируемого параметра достигает нескольких килогерц,что позволяет проводить контроль вреальном масштабе времени. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для ультразвукового контролятаких параметров высокотемпературныхсред, как температура, скорость распространения акустической волныи др,Целью изобретения является повышение быстродействия регистрацииФлуктуаций параметров высокотемпературных сред за счет обеспечения измерения с частотой автоциркуляции.На Фиг.1 представлена блок-схемаустройства для ультразвукового контроля параметров высокотемпературныхсред; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу; на фиг.3 - схема. ком"мутатора.Устройство для ультразвуковогоконтроля параметров высокотемпературных сред Фиг,1) содержит последовательно электроакустически соединенные в цепи автоциркуляции генератор 1 импульсов, ультразвуковыеизлучатель 2 и приемник 3 акустических колебаний,и усилитель 4, регистратор 5, посгьздовательно соединенныеблок 6 источников напряжений, блок7 ключей, блок 8 конденсаторов, блок9 разрядных цепей, коммутатор 10 иблок 11 аналоговой памяти и расширитель 12 импульсов, вход расширителя 12 соединен с выхоцом генератора1 импульсов, а выход - со вторымвходом блока 7 ключей, выход усилителя 4соединен со входом "Запись" блока 11аналоговой памяти, а выход - со входомрегистратора 5. Позициями 13-17 обозначены сигналы с выходов блоков устройства,Устройство для ультразвуковогоконтроля параметров высокотемпературных сред работает следующим образом. После включения питания на выходе генератора 1 (Ьиг,2) образуется импульс 13, поступающий на излучатель 2, в котором энергия электрического сигнала преобразуется в энергию ультразвукового импульса, распространяющегося в среде, заключенной между излучателем 2 и приемником 3. В приемнике 3 импульс преобразуется в электрический сигнал, который в усилителе 4 усиливается, фильтруется и проходит вторичную обработку. На выходе усилителя 4 образуется прямоугольный импульс 14 временное положение которого соответствует моментупоявления принятого сигнала.Поступая на вход генератора 1,импульс запускает его, чем замыкается цепь автоциркуляции. За счет временного сдвигаприема импульса относительно момента излучения в цепиавтоцнркуляции возникают ультразвуковые импульсы, частота следования которых составляет Р=1/С сОдновременно с моментом излученияна выходе генератора 1 образуетсяимпульс напряжения, который запускает расширитель 12 импульсов. На выходе расширителя образуется импульс15, длительность которого выбрана изусловия , =ь, . Во время действияэтого импульса открывается блок 7ключей, и блок 8 конденсаторов заря-.,жается от блока 6 источников напряжений,В момент окончания импульса блок7 ключей отсоединяет конденсаторыблока 8 от источников напряжений блока 6, и они начинают разряжаться через нагрузки блока 9 разрядных цепей, Если в качестве разрядных цепей блока 9 использовать цепи состабилизаторами тока, то разрядыпроисходят по линейному закону, Еслиразрядными цепями служат резисторы,то разряд конденсаторов происходитпо экспоненциальному закону. Убывающие напряжения из блока 9 разрядныхцепей поступают в коммутатор 10(Фиг.3), на выходе которого образуется кусочно-линейное или кусочноэкспоненциальное убывающее напряжение (Фиг.2.16), При этом параметрыблока 9 разрядых цепей и величинынапряжений на выходе блока 6 источников напряжений выбирают методомнаименьших квадратов, добиваясь навыходе коммутатора 10 затухающегово времени напряжения, аппроксимирующего в пределах цикла измерениязависимость контролируемого параметра среды от величины задержкиприема импульса относительно егоизлучения. Напряжение с выхода коммутатора 10 поступает на вход блока11 аналоговой памяти, где в моментпоступления на вход "Запись" импульса с выхода усилителя 4 величина напряжения записывается в память и сохраняется до, следующего измеренияфиг. 2, сигнал17) . В каждом циклеизмерений напряжение из блока 11 анаУстройство для ультразвукового контроля параметров высокотемпературных сред, содержащее цепь автоциркуляции из последовательно электроэ 14412934логовой памяти поступает на регист- акустически соединенных генератора ратор 5, где средствами отображения импульсов, излучателя, приемника и выводятся для анализа и контроля, усилителя и регистратор, о т л и ч аТаким образом, измерение парамет- ю щ е е с я тем, что, с целью повьг ра среды в устройстве осуществляется шения быстродействия при регистрации5с частотой автоциркуляции, достигаю- . флуктуаций параметров сред, оно снабщей десятков килогерц, что.обеспечи- жено последовательно соединенными вает регистрацию быстрых флуктуаций, блоком источников напряжения, блоком контролируемых параметров в реальном 1 О ключей, блоком конденсаторов, блоком масштабе времени. разрядных цепей, коммутатором и блоком аналоговой памяти и расширителем Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я импульсов, вход которого соединен свыходом генератора импульсов, а вы" ход - с блоком ключей, выход усилите" ля соединен с входом "Запись" блока аналоговой памяти, а выход последнего соединен с входом регистратораК Тираж 847 Пд6 шИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Раушская наб.,У 81/47 исно л. Проектная,роизводстценно-полиграфическое предприятие, г. Ужг