Ультразвуковое устройство для измерения параметров распространения колебаний в средах

Саед СаватоииСоцидли стиннеса их Распублил Оп ОСАНКЕ ИЗОБРЕТЕН Ия От авт. св 1 дс 1 сльствз Ъ- --. ап ЦСЦМО Ч.КС. С 01 п 29 00 3;явлсцо 20.1 Х.1968 ( 1272707/18-10) с црц оед;иенцем завки,чав иит далд 1 роритс открытий ииистров изобретеиий при Совете СССУЛК 534.6.08 (088.8) т блцковацо 21.111.1972. Бюллетень Хо 11 3,ат оцублцковгцця описания 19 Л 1.1972 Актовцзобрстсцц; А, А. Ьалоднстцтут мсханики полимеров АН Латвийской 3 аявцтел ВОЕ УСТРОИСТИО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОСТРАНЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ В СРЕДУЛЬТРАЗВУК АМЕТРОВ РА ателц и ра мни кц, уста ектрически с со входами а зондирую ком мутато между нт базе измер рез перекл З выхОдомсов. а, излу ми прие ения, эл ючатели генератор с положенные овленные на оединены чеусилителя и щцх импульблок-схема устрой ИЗОбрсте.с Отюстся к 00;асти акусттЧеского пртборостроения.Известные ультразчуковые устройства для измерения параметров распространения колебаний в средах содержат акустически преобразователь с приемниками н излучателями, :апрнмер, пьезоэлектрическими, синхронизатор, соедцце:шый со входамц генератора зондирующих импульсов, ц коммутатора, плечи которого подклочены к управляющим входам усилителя, соединенного с вертикально-отклоняющими пластинам. электроннолучевого индикатора, блок задержки развертки, соединенный с генератором развертки. Однако они не позволяот с достаточной точностью и оперативностью измерить параметры расцрострацсСия колебаний в средах.Предлагаемое устройство устраняет вышеуказанные недостатксн и отличается тем, что Оно сцаожецо ОлокОм калнороваццых меток выхо;ты которого подсоединены к синхронизатору и через переключатель к вертикально-отклоняющим пластинам индикатора, блоком вспомогательной метки, вход которого соединец с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход - с вертикально-отклоняющими пластинами, генератором разностной задержки, вход которого подключен к одному пз плеч коммутатора, а выход - око входу блока задержки развертки ц дргому плечу Блок вспомогательной метки устройства иодно из плеч коммутатора подключены к управляющим яркостью электродам пндика тора,Усилитель ето содержит авплитудный дискриминатор, подключенный к Окосечному каскаду, а генератор разностцой задержки снабжен дополнительным, регулятором относи тельной расстройки величинь задержки, например потенциометром, на оси которого установлена шкала, проградуированная в единицах, тропорциональных относительной расстройке величины задержки.20 Кроме того, акустический преобразовательвыполнен с возмсокностью перемещения приемников друг относительно друга.Для повышения точности и надежности измерения параметров колебаний,в замкнутых 25 оболочках по периметру расстояние междуодним из злучатслей и приемниками установлено ме;ьше половицы периметра оболочкНа чертеже приведена30 ства.Синхронизатор 1, работающий с выбранной частотой повторения, запускает .генератор 2 зондирующих импуль:ов, который с помощью излучателя 3 или 4 вводит импульсы колебаний в исследуемую среду. Колебания принимают приемники 5 и 6, расположенные между излучателями 3 и 4 и установленные па базе измерения 1 в акустическом преобразователе 7. От синхронизатора 1 также запускается коммутатор 8, выполненный по схеме триггера. Импульсаии, снимаемыми с разных плеч коммутатора 8, поочередно блокируются каналы усилителя 9, к которым подведены сигналы от приемников 5 и 6, а также поочередно с частотой, в два раза ниже частоты синхронизатора 1, запускаются генератор 10 разностной задержки и блок 11 задержки развертки. Так как последний запускается также от генератора 10, то в;течение одного смежного,полупериода коммутатора 8 работает только блок 11, а в течение другого - и блок 11, и генератор 10. Таким образом, генератор 12 развертки в смежных полупериодах коммутатора 8 запускается с разными задержками от. досительно моментов генерации зондирующих импульсов. Излучатель 3 или 4 и приемники 5 и 6 подключены к выходу генератора зондирующих импульсов и входам каналов усилителя 9 соответственно через переключатели 13 и 14 так, что полупериодам образования большей задержки между моментами посылки зондирующих импульсов и запуска развертки соответствуют периоды передачи на электроннолучевой индикатор 15 сигнала от приемника 5 или 6 с большим временем запаздывания, Сигналы с выхода усилителя 9 могут быть подведены к вертикально-отклоняющим пластинам индикатора 15 непосредственно через переключатель 16, либо через амплитудный дискриминатор 17 переключателем 18, выдающим нормализованный сигнал при достижении исследуемым сигналом заданных уровней.Блок 19 вспомогательной метки запускается синхронно с генератором 2 и служит для формирования импульса метки с регулируемой задерж,ой относительно моментов генерации зондирующих импульсов, используемых для калибровки шкалы генератора 10 по меткам, полученным от блока 20 калиброванных меток с переключателем 21, от которого подсинхронизован синхронизатор, Ввиду того, что блок 19 выдает сигнал метки с постоянной в смежных периодах работы синхронизатора задержкой относительно зондирующих импульсов, сигнал метки на линиях развертки, запускаемой в этих периодах с разными задержками, отображается с временным сдвигом, равным действительной разностной задержке,В режиме калибровки ка,тиброванные метки от блока 20 подводятся к вертикально-отлоняющим пластинам индикатора 15 через псреключатеь 21, а к электродам, модулирующим яркость луча индикатора, подводятся импульсы от коммутатора 8 и блока 19 соответственно через перекгпочатсли 22 и 23 в о 15 20 зо 35 о 45 50 60 амплитудах и полярностях, обеспечивающих подсвет вспомогательной и калиброванных меток на одной линии развертки и,вспомогательной метки - на второй линии развертки. При измерении времени распространения импульса в среде сигналы, полученные от приемников 5 и 6, совмещают на экране электроннолучевого индикатора регулировкой длительности импульса генератора 10 при выбранной задержке развертки, установленной блоком 11 и служащей только для просмотра сигналов вдоль линии развертки. Отсчет времени распространения колебаний на базе измерения 1 получают непосредственно по шкале генератора 10.Совмещение исследуемых сигналов по амплитуде осуществляется с помощью калиброванных аттенюаторов, включенных на входе каждого канала у силителя (на чертеже не показаны).Противоположное направление;прозвучивания получают переключением излучателей 3 и 4 и приемников 5 и 6,При измерении в средах с сильно выраженной зависимостью коэффициента поглощения от частоты, с целью учета степени расплыва фронта волны, по экрану индикатора 15 сопоставляемые части сигнала (например первая полуволна) устанавливаются одинаковой заданной амплитудой. После этого сигнал передается на индикатор через амплитудный дискриминатор 16. Управляя регулятором чувствительности дискриминатора 16 (или аттенюатором, включенным в цепь сигнала перед дискриминатором), выбирают определенный уровень, на котором исследуемые сигналы совмещают по изображению полученного нормализованного сигнала регулятором,величины разностной задержки генератора 10. С помощью регулятора относительной расстройки длительности импульса задержки разностного генератора 10 сигналы совмещают на других уровнях, выбранных аналогичным образом, отсчет, пропорциональный изменению относительной крутизны фронта сигнала на базе измерения, получают по шкале, связанной с регулятором относительной расстройки генератора 10.Для измерения времени распространения колебаний в случае зависимости скорости распространечия колебаний в среде от частоты акустический преобразователь 7 выполнен с регулируемым расстоянием между приемниками 5 и 6.Измерение параметров распространения колебаний в замкнутых оболочках производится описапныи образом. При этом может быть использован только один излучатель 3 или 4 и приемники 5 и 6, установленные на периметре оболочки так, что расстояние между излучателем и,приемниками меньше половины периметра оболочки.Устройство может быть полезным для изучения закономерностей распространения разных видов колебаний, для опоеделения разны 327462.ми способами комплекса параметров распространения колебаний, а также для неразру,шающего контроля, качества материала на образцах и непосредственно в изделиях,П р.е д м е т и 3 о б р е т е н и яУльтразвуковое устройство для измерения параметров распространения колебаний в оредах, содержащее акустический преобразова- О тель с приемниками и излучателями, например, пьезоэлектрическими, синхронизатор, соединенный со входами генератора зондирующих импульсов и коммутатора, плечи которого,подключены к управляощим входам усили теля, соединенного с вертикально-отклоняющими пластинами электроннолучевого индикатора, блок задержки развертки, соединенный с генератором развертки, отличающееся ,тем, что, с целью повышения точности и опе ративности измерения, оно снабжено блоком калиброванных меток, выходы которого подсоединены к синхронизатору и через переключатель к вертикально-отклоняющим пластинам индикатора, блоком вспомогательной 25 метки, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импулысов, а выход - с вертикально-отклоняющими пластинами, генератором разностной задержки, вход которого подключен к одному из плеч коммутатора, ЗЮ ;а выход - ко входу блока задержки развертки и другому плечу коммутатора, а излучатели и расположенные между ними приемники, установленные на базе измерения, электрически соединены через переключатели со входами усилителя и выходом генератора зондирующих импульсов.2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что блок вспомогагельной метки и одно из плеч коммутатора подключены к управляющим яркостью электродам индикатора.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что усилитель содержит амплитудный дискриминатор, подключенный к оконечному каскаду, а генератор разностной задержки снабжен дополнительным регулятором относительюй расстройки величины задержки, например потенциометром, на оси которого установлена шкала, проградуированная в единицах, пропорциональных относительной расстройке величины задержки.4. Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся тем, что акустический преобразователь выполнен е возможностью перемещения приемников друг относительно друга.5, Устройство по пп. 1 - 4, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения параметров колебаний в замкнутых оболочках по периметру, расстояние между одним из излучателей и приемниками установлено меньше половины периметра оболочки.333462 Составитель В. Карбачинский Текред А. Камышникова Корректор Т, Китаева. Редактор В, Дибобес Обваотпая типография Костромского управления пл печаг:. Заказ 227 О Изд.424 Тнраж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Миннспров СССР Моанва, Ж-Зб, Раушская наб., д. 4/5