Устройство для измерения скорости ультразвука

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) вт. присоединением заявки М И 29/04 арствеиный комитеСССРелам изобретенийн открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУК.) Заявитель Харьковский инстит Изобретение касается неразрушаюццего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества материалов, например металлов, полимеров.Известно устройство для измерения скорости распространения ультразвука, содержащее генератор импульсов, излучатель, приемник, усилитель триггер, селектор, генератор опорной частоты, счетчик и узел автоматики 1.Иаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее последовательно 15 соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь и усилитель, блок подачи команд, вход которого соединен с выходом синхронизатора, два каскада З совпадении, первые входы которых подключены к первому выходу блока подачи команд, первый триггер, первый вход которого соединен со вторым выходом блока подачи команд, второй вход - с выходом первого каскада совпадения, а выход - со вторым входом второго каскада совпадения, генератор опорный частоты, первый выход которого подключен ко второму входу первого кас- оО када совпадения, и третий каскад сов" падения, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, второй вход - со вторым выходом генератора опорной частоты 12).Целью изобретения является повышение точности измерений.Это достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными четвертым каскадом совпадения, первый вход которого подключен к выходу усилителя, второй вход - к третьему выходу генератора опорной частоты, вторым триггером, второй вход которого соединен с выходом первого каскада совпадения, а третий вход - со вторым выходом блока подачи команд, первым селектором, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора опорной частоты, и первым счетчиком, второй вход которого соединен со вторым выходом блока подачи команд, вторым, третьим и четвертым счетчиками, первые входы которых подключены ко второму выходу блока подачи команд, и вторым селектором, включенным между выходами второго триггера и блока подачи команд и соединенным выходом со входом второго счетчика, второй вход третьего счет6584чика подключен к выходу второго каскада совпадения, а второй вход четвертого счетчика - к выходу третьего каскада совпадения.Ка фиг. 1 представлена структурная схема описываемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие 5 работу схемы.Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь 3 10 и усилитель 4, блок 5 подачи команд, вход которого соединен с выходом синхронизатора; каскады б, 7 совпадений, первые входы которых подключены к первому выходу блока 5, триггер 8, первый вход которого соединен со вторым выходом блока 5, второй вход - с выходом каскада 6 совпадений, а выход со вторым входом каскада 7 совпадения;генератор 9 опорной частоты,первый выход которого подключен20 ко второму входу каскада б совпадения; каскад 10 совпадения, первый вход которого соединен с выходом триггера 8, второй вход - со вторым выходом генератора 9. 25Кроме того, устройство включает последовательно соединенные каскад 11 совпадения, первый вход которого подключен к выходу усилителя, второй вход - к третьему выходу генератора 30 9, триггер 12, второй вход которого соединен .с выходом каскада б совпадения, а третий вход - со вторым выходом блока 5, селектор 13, второй вход котоРого соединен со втоРым вы ходом генератора 9, и счетчик 14, второй вход которого соединен со вторым выходом блока 5, счетчики 15-17, первые входы которых подключены ко второму выходу блока 5, и селектор 40 18, включенный между выходами триггера 12 и блока. 5 и соединенный .выходами со входом счетчика 17. Второй вход счетчика 15 подключен к выходу каскада 7 совпадения, а второй вход счетчика 16 - к выходу каскада 10 совпадения.Устройство работает следующим образом.При включении прибора блок 5 подачи команд вырабатывает сигнал сброса, который устанавливает в исходное положение триггеры 8,12 и счетчики 14 - 17 и замыкает цепь связи,синхронизатор 1 - каскады б, 7 совпадений, селектор 1855Импульсы синхронизатора 1 запускают генератор 2 зондирующих импульсов, а также поступают через замкнутую цепь связи блока 5 на входы каскадов 6 и 7 совпадения и селектор 18. 60 С выхода генератора 2 зондирующий импульс поступает на приемно-передающий преобразователь 3, а затем на усилитель 4. С выхода усилителя сигйал поступает на один из выходов каскада 11 совпадений, второй вход кото 65 67рого подключен к выходу генератора 9опорной частоты.Измерение времени распространенияначинается в момент первого совпадения импульса синхронизатора и импульса генератора 9 опорной частоты навходах каскада 6 совпадения, на выходе которого вырабатывается сигнал,опрокидывающий триггеры 8 и 12. Управляющий потенциал триггера 8 обеспечивает открывание каскадов 11 и 7совпадений, а триггера 12 - селекторов 13 и 18.Через каскад 10 совпадения навход счетчика 16 поступают импульсычастоты заполнения генератора 9, ачерез каскад 7 - на вход счетчика 15 импульсы синхронизатора. При последующем совпадении импульса синхронизатора и импульса частоты генератора9. на выходе каскада б вырабатываетсясигнал, повторно опрокидывающий триггер 8. Управляющий потенциал триггера снимается со входов каскадов 7 и10, прекращая счет импульсов счетчиками 15 и 16,Таким образом, за цикл измерениясчетчик 15 зарегистрировал а импульсов синхронизатора (поз. 19 нафиг, 2), а счетчик 16 - т импульсов частоты генератора 9 (поз. 20 нафиг. 2) .Через селектор 18 на вход счетчика 17 поступают импульсы синхронизатора, а через селектор 13 - на входсчетчика 14 - импульсы частоты заполнения генератора 9. При совпаденииимпульса с выхода усилителя и импульса частоты генератора 9 на выходекаскада 11 совпадения вырабатываетсясигнал, повторно опрокидывающий триггер 12, управляющий потенциал которого снимается со входов селекторов 13,18, прекращая счет импульсов счетчиками 14 и 17.Таким образом, счетчик 14 зарегистрировал п импульсов частоты генератора 9 (поз. 21 на фиг. 2), асчетчик 17 - в импульсов синхронизатора (поэ. 22 на фиг. 2).Значение времени распространенияультразвука определяется по формуле= пт -Ьту о а огде То - длительность периодаимпульсов заполнения,Вычисление может быть произведено.с помощью вычислительного устройстваили ЭВМ, информация на которые снимается со счетчиков устройства,Изобретение позволяет повыситьточность измерения скорости ультразвука на образцах материалов с малыми коэффициентами затухания за счетуменьшения погрешности от квантования.Формула и э о брет ени яУстройство для измерения скоростиультразвука, содержащее последова 6584 б 7тельно соединенные синхронизатор, ген ер ат ор з он дирующи х импуль с ов, пр и емно-передающий преобразователь и усилитель, блок подачи команд, вход которого соединен с выходом синхронизатора, два каскада совпадений, первыевходы которых подключены к первому 5выходу блока подачи команд, первыйтриггер, первый вход которого соединен со вторым выходом блока подачикоманд, второй вход - с выходом первого каскада совпадения, а выход - рср вторым входом второго каскада совпадения, генератор опорной частоты,первый выход которого подключен ковторому входу первого каскада совпадения, и третий каскад совпадения,первый вход которого соединен с выходом первого триггера, второй вход -со вторым выходом генератора опорнойчастоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательносоединенными четвертым каскадом совпадения, первый вход которого подключен к выходу усилителя, второйвход - к третьему выходу генератора опорной частоты, вторым триггером, второй вход которого соединен с выхо" дам первого каскада совпадения, а третий вход - со вторым выходом бло" ка подачи команд, первым селектором, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора опорной частоты, н первым счетчиком, второй вход которого соединен со вторым выходом блока подачи команд, вторым, третьим, четвертым счетчиками, первые входы которых подключены ко второму выходу блока подачи команд, и вторым селектором, включенным между выходами второго триггера и блока подачи команд и соединенным выходом со входом второго счетчика, второй вход третьего счетчика подключен к выходу второго каскада совпадения, а второй вход четвертого счетчика - к выходу третьего каскада совпадения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствоР 317968, кл. С 01 Ы 29/00, 1971 г.2. Авторское свидетельство СССР М 547 б 49, кл. 6 01 Н 5/00, 1975 г,