Измеритель времени распространения ультразвука

Авторызобретенн.,1.еВайнш 1 ок1 с ф ) В.А. В в, ВС, Лернер и осковский автомобильно-дорожный институт нтел ЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ. УЛЬТРАЗВУКА(54 И шающ тодо конт ност мышлинте зонд тель форм стра известного Недостатком ва является ни и достоверност теряется инфор нале в несколь ния зондирующеНаиболее бл по технической мому результат времени распро содержащий пос устро дител так зном следт- ость кая произвизмерений ация о пол их пвриода о импульса зким к изо сущности иявляется транения у едовательн иг- варетениюдостигаезмеритель ьтразвука, соединенобретение относится к неразрум испытаниям ультразвуковым меи может быть использовано для оля качества продукции в машиоительной и др. отраслях пронностивестен измеритель временных валов, содержащий генератор рующих импульсов, преобразоваусилитель, селектор, триггер,У рователь. стробимпульсов и реги- ор ные генератор зондирующих импульсов, преобразователь, приемно-усилительный тракт и селектоо, триггер, вход которого соединен с выходом генера" тора зондирующих импульсов, блок вычитания, два интегратора, включенные параллельно между собой и подключенные ко входам блока вычитания, и регистратор 123.Недостатком известного измерителя является низкая производительность измерений, так как не производится временной интервал всех эхо-импульсов в каждом такте зондирующего импульса.Цель изобретения - повышение производительности измерений.Поставленная цель достигается тем, что измеритель снабжен двумя схемами ИЛИ, выход каждой из которых соединен со входом интегратора, дешифратором, включенным между схемами ИЛИ и соединенным с вторым входом регистратора и выходом блока вычи35 50 3 92658тания, блоком измерения времени, включенным между триггером и регистратором, и распределителем импульсов,первый вход которого соединен с выходом триггера, второй выход - с выходом генератора зондирующих а выходы - со входами интеграторов, выходгенератора зондирующих импульсовподключен к вторым входам схем ИЛИ,второй вход триггера соединен с выхо дом селектора, а выход - с третьимвходом блока вычитания,На фиг. 1 представлена блок-схемаизмерителя; на фиг, 2 - временныеэпюры, поясняющие работу схемы. 15эпюры, поясняющие работу схемы.Измеритель времени распространения ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1Фзондирующих импульсов, преобразователь 2, приемно-усилительный тракт 3,селектор 4, триггер 5, вход которогосоединен с выходом генератора 1 зон"дирующих импульсов, блок 6 вычитаниядва интегратора 7 и 8, включенныепараллельно между собой и подключенныеко входам блока 6 вычитания, регистратор 9 и две схемы ИЛИ, 10 и 11,Выход схемы ИЛИ 10 соединен со входом, интегратора 7 а выход схемы ИЛИ 11 - З 0со входом интегратора 8. Кроме того,измеритель содержит дешифратор 12,включенный между схемами ИЛИ 10 и11, ио соединенный со вторым входомрегистратора 9 и выходом блока 6вычитания, блок 13 измерения времени, включенный между триггером 5 ирегистратором 9, и распределителем14 импульсов, первый вход которогосоединен с выходом триггера 5, второй 40вход - с выходом генератора 1 зондирующих импульсов, а выходы - со входами интеграторов 7 и 8, Выход генератора 1 йодключен ко вторым входамсхем ИЛИ 11 и 1 О, второй вход триггера 5 соединен с выходом селектора 4, а выход - с третьим входом бло.ка 6 вычитания,Измеритель времени распространения ультразвука работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает ультразвуковой преобразователь 2 импульсами 15 (фиг. 2) в 55 моменты времени С, С и т.д, Многократно отраженные импульсы от донной грани изделия в моменты времени 8 фг поступают в приемно-усили 7,.тельных тракт 3, а затем селектируются и нормируются по амплитуде в селекторе 4. Такую же обработку прохо-, дят импульсы нерегулярной помехи, поступающие в приемно"усилительный тракт 3 в моменты времени с , с и гЬ, С 0 и т.д.Импульсы 16 с выхода селектора .4 поступают на триггер 5, с выхода которого импульсы 17 поступают на вход блока 13 измерения времени. На выход блока 13 измерения времени последовательно поступает информацияв цифровом коде о длительности импульсов С,1- г, затем инвертированного отрицательного импульса г-г, импульсов си с и т.д., при этом сброс блока 13 измерения времени произвоо дится автоматически очередным положительным или отрицательным Фронтом импульсов 17. Распределитель 14 импульсов предназначен для того, чтобы подать очередной импульс 17 на тот интегратор 7 или 8, на котором в данный момент времени нет информации о предыдущем импульсе, Допустим, импульс длительности С, Споступает с выхода распределителем 14 импульсов на вход интегратора 7. Проинтегрированный импульс 18 поступает на блок 6 евыцитания, в котором производится сравнение (в момент времени г) амплитуды этого импульса с сигналом, поступающим с выхода интегратора 8 на второй вход блока 6 вычитания, При положительной разности напряжения на выходе блока 6 вычитания, дешифратор 12 вырабатывает импульс 19, который через схему ИЛИ 11 осуществляет сброс интегратора 8, Последующий импульс 17 в интервале времени с-сподается распределителем 14 импульсов на свободный от информации интегратор 8. Проинтегрированный за период с -симпульс 20 сравнивается в момент прйхода очередного фронта спо амплитуде с импульсом 18. Так как в данном случае разность напряжений импульсов имеет отрицательныйзнак, то на выходе дешифратора 12вырабатывается импульс 21, который осуществляет сброс интегратора в исходное состояние через схему ИЛИ 10. Аналогичные процессы повторяются до тех пор, пока сравнению не подвергаются два импульса 18 и 20 с одинаковой амплитудой, соответ926588 ствующие двум интервалам времени,имеющим максимальную, но равнуюдлительность, которыми могут бытьтолько периоды между полезными реверберационными импульсами, не под 5вергаиеся влиянию импульсных помех.В данном случае это интервал времениинформация о длительностикоторого сохраняется в интеграторе7 до момента сравнения с интервалом 10времени С.т й В(в Момент времени й 8).Так как разность напряжений импульсов 18 и 20 равна нулю, деаифратор12 вырабатывает импульс 22, которыйзапускает регистратор 9. Запуск 15регистратора 9 совпадает с тем мо-.ментом времени, когда на его входпоступает сигнал в цифровом коде сблока 13 измерения времени, пропор"циональный длительности последнего 26импульса 17 (интервал й-,-йа). Установка интеграторов 7 и 8. в исходноесостояние производится переднимфронтом зондирующего импульса черезвторые входы схем ИЛИ 10 и 11. Этимже импульсом производится установкав исходное состояние триггера 5 и распределителя 14 импульсов,Таким образом, предлагаемоеустройство позволяет значительноповысить. производительность измерений за счет того, что производитсяполный временной анализ всей совокупности сигналов, поступающих вОприемно-усилительный тракт в каждоминтервале следования зондирующихимпульсов.Формула изобретения,Измеритель времени распростране-ния ультразвука, содержащий последо 6вательно соединенные генератор зон дирующих импульсов, преобразоЬатель, приемно-усилительный тракт и селектор, триггер, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, блок вычитания, два интегратора, включенные параллельно между собой и подключенные к входам блока вычитания, и регистратор, о т " л и 14 а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности измерений, он снабжен двумя схемами ИЛИ, выход каждой из которых соединен с входом интегратора, дешифратором, включенным между схемами ИЛИ и соединенным с вторым входом регистратора и выходом блока вычитания, блоком измерения времени, включенным между триггером и регистратором, и распределителем импульсов, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход - с выходом генератора зондирующих импульсов, а выходы - с входами интеграторов, выход генератора зондирующих импульсов подключен к вторым входам схам ИЛИ, второй вход триггера соедияен с выходом селектора, а выход - с третьим входом блока вычитания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Дефектоскопия", 1974, У 6,35 с, 116. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 8 2846916/28, кл. С 01 М 29/04, 1979 (прототип) .щ щщ щщщ щ щ щщ щщщ щщщ щ щщ Заказ 2976/38 Тираж 883Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 щ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4