Устройство для измерения времени распространения ультразвука

О П И С А Н И Е 10 584244ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресоублик(51) М. Кл.з б 01 Х 29/04 с присоединением заяв 3) Приоритет 3) Опубликов Гасударственные комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий ДК 620.179.1. А. Глухов Иван Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке азрушающих методов и средств контроля качества материал 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕН РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКАИзобретение относится к области неразрушающего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества продукции.Известно ультразвуковое импульсное уст ройство для испытаний материалов, содержащее синхронизатор, подключенные к нему каскад установки О, каскад задержки развертки и соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучатель и 10 приемник ультразвука, усилитель, электронно-лучевую трубку и генератор ждущей развертки, вход которого соединен с каскадом задержки развертки, и преобразователь временного интервала в цифровой код, первый 15 вход которого подключен к каскаду установки О 1). Недостатком его является низкая точность измерений ввиду погрешности, возникающей при визуальном отсчете по переднему фронту ультразвукового измеряемого 20 импульса.Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для измерения времени распространения ультразвука, содержащее синхронизатор, под ключенные к нему каскад установки О, каскад задержки развертки и соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучатель и приемник ультразвука, усилитель, электронно-лучевую трубку и генера тор ждущеи развертки, вход которого соединен с каскадом задержки развертки, преобразователь временного интервала в цифровой код, первый вход которого подключен к каскаду установки О, одновибратор строб-импульса, вход которого соединен с выходом каскада задержки развертки, каскад совпадения, первый вход которого соединен с выходом одновибратора строб-импульса н вторым входом преобразователя временного интервала в цифровой код, индикатор, вход которого подключен к выходу каскада совпадения, и усилитель-ограничитель, вход которого соединен с усилителем, а выход - со вторым входом каскада совпадения 2.Недостаток его - невысокая точность и достоверность результатов измерений времени распространения ультразвуковых колебаний через материал.Целью изобретения является повышение точности и достоверности результатов измерения времени распространения ультразвуковых колебаний.Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено первым и вторым пороговыми каскадами, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, делителем напряжения, выходы которого соедипепы со вторыми входами пороговых каскадов, дополнительным5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 00 55 3каскадом совпадения, первый вход которого подключен к первому пороговому каскаду, второй вход - к выходу одновибратора строб- импульса, дополнительным индикатором, подключенным к выходу дополнительного каскада совпадения и ко второму входу преобразователя временного интервала в цифровой код, выход второго порогового каскада соединен со входом основного каскада совпадения.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены эпюры напряжений.Устройство содержит синхронизатор 1, соединенныс последовательно с ним генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3 и приемник 4 ультразвука, усилитель 5 и электронно-лучевую трубку 6, генератор 7 ждущей развертки, соединенный с электронно-лучевой трубкой, каскад 8 задержки развертки, соединенный с генератором ждущей развертки, каскад 9 установки О, подключенный к синхронизатору, преобразователь 10 временного интервала в цифровой код, соединенный с каскадом установки О, одновибратор 11 строб- импульса, соединенный с каскадом задержки развертки и входом преобразователя временного интервала в цифровой код, пороговые каскады 12 и 13, подключенные к выходу усилителя, делитель 14 напряжения, соединенный со входами пороговых каскадов, каскад 15 совпадения, соединенный с пороговым каскадом 12 и выходом одновибратора 11 строб- импульса, каскад 16 совпадения, соединенный с пороговым каскадом 13 и выходом одновибратора 11 строб-импульса, индикатор 17, соединенный с выходом каскада 15 совпадения и входом преобразователя 10 временного интервала в цифровой код, индикатор 18, соединенный с выходом каскада 16 совпадения.Устройство работает следующим образом.Синхронизатор 1 вырабатывает короткие импульсы (а), запускающие генератор 2 зондирующих импульсов, каскад 9 установки О и каскад 8 задержки развертки. Генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает в излучателе 3 ультразвука колебания, которые, пройдя исследуемый материал, возбуждают приемник 4 ультразвука, преобразуя их в электрические сигналы. Эти сигналы (б), усиленные усилителем 5, наблюдаются на элекгронно-лучевой трубке 6 и поступают на пороговые устройства 12, 13, которые формируют на своем выходе импульсы (в, г) одной полярности с крутым фронтом. Делителем 14 напряжения устанавливается для каждого порогового каскада 12, 13 свой порог срабатывания, Импульс (д) каскада 8 задержки развертки своим задним фронтом запускает од повибратор 11 строб-импульса и генератор 7 ждущей развертки. Импульс (е) одновибратора 11 строб-импульса и импульс (в) порогового каскада 13 с низким уровнем порога срабатывания поступают на каскад 16 совпадения Разрешение. В момент, когда эти импульсы проходят одновременно на каскад 16 4совпадения Разрешение, на выходе каскада 16 появляется импульс (ж), который подается на индикатор 18 Разрешение. Импульс (е) одновибратора 11 строб-импульсаи импульс (г) порогового каскада 12 с высоким уровнем порога срабатывания поступают на каскад 15 совпадения Запрет,В момент, когда эти импульсы приходят одновременно на каскад 15 совпадения Запрет, на выходе каскада 15 появляется импульс (и), который подается на индикатор 17 Запрет и на вход Сброс преобразователя 10 временного интервала в цифровой код, Импульс (к) каскада 9 установки О своим задним фронтом запускает по входу Пуск преобразователь 10 временного интервала в цифровой код. Длительность импульса каскада 8 задержки развертки изменяют до тех пор, пока не начнет работать индикатор 17 Запрет, вырабатывающий световой или другой какой- либо сигнал, а затем длительность импульса каскада 8 задержки развертки незначительно уменьшают до такой величины, чтобы устойчиво работал индикатор 18 Разрешение, ко. торый тоже вырабатывает световой или другой какой-либо сигнал, а индикатор 17 Запрет не работал.Временной интервал (показанный на эпюре л), формируемый преобразователем 10 временного интервала в цифровой код, равен времени распространения ультразвука в исследуемом материале.Таким образом изобретение позволяет повысить точность и достоверность результатов измерений, так как начало ультразвукового импульса определяется длительностью строб- импульса одновибратора и делителем напряжения пороговых устройств. Формула изобретенияУстройство для измерения времени распространения ультразвука по авт, св. 567129, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений, оно снабжено первым и вторым пороговыми каскадами, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, делителем напряжения, выходы которого соединены со вторыми входами пороговых каскадов, дополнительным каскадом совпадения, первый вход которого подключен к первому пороговому каскаду, второй вход - к выходу одновибратора строб-импульса, дополнительным индикатором, подключенным к выходу дополнительного каскада совпадения и ко второму входу преобразователя временного интервала в цифровой код, выход второго порогового каскада соединен со входом основ ного каскада совпадения.Источники информации,принятьс во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство Мо 407523, кл, 6 01 И 29/04, 1973.2. Авторское свидетельство Мо 567129, кл.6 01 К 29/04, 1975.584244 Врем иг. 2 Составитель Лущенкоактор Н, Коган Техред И. Михайлова Корректоры: Л, Деиискинаи Л. Орлова 2624/5НПО ПодписноеР Типография, и р. Сапунова, 2 Изд,979осударственного ком по делам изоб113035, Москва, ЖТираж 1109итета Совета Министроветений и открытий5, Раушская наб., д, 4/5