Устройство для измерения времени распространения ультразвука

(72) Авторы изобретеи П нилов, В А. Глух в ый бо Всесоюпо ра но-иссле еразруща ельск(7) Звявител качества материало УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИ РАСПРОСТРАНЕНИЯЕНИЯ ВРЕМЕНИЬТРАЗВУКА и передающий преобразователь, акустичес.ки связанный с ним приемный преобразователь, ждущий мультивибра тор," вход которого подключен к выходу синхронизатора, генератор счетных импульсов, последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого подклочен к выходу приемного преобразователя блок совпадения, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу ждущего мультивибра ора, блок задержки импульса "Стоп" блок установки "О" и формировательвременного интервала, подклоченные к его выходу блок статистической обработки, командный блок и селектор импульсов, последовательно соединенные индикатор времени, входы которого подключены к выходам командного блока и селектора импульсов, и блок вывода данных, второй вход которого подключен к выходу блока статистической обработки, второй вход и выход котот Изобретение относится к неразрущающему контроло кацества материалов, а именно к устройствам для измерения времени распространения ультразвука, и может быть использовано в контроль" но-измерительной технике.Известно устройство для измерения . времени распространения ультразвука, содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передаточный преобразователь, последовательно соединенные блок установки "О", блок временных ворот и селектор индикатор счетных импульсов, ждущий мультивибратор, каскад совпадений Г 1.,Однако это устройство имеет недостаточную достоверность измерения,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения времени рас-2 о пространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов айнзильберг, Н, ф."Эиног.радИ. В. Зонов3 ЗМ 7рого подклочены соответственно к выходу и входу командного блока, друГой выход которОГО подкГичен к Входу селектора импульсов, блок задержки импульса "Пуск", входы которогоподключены к выходам генераторовзондирующих и счетных импулвсОВ, блОкоц д . ти 2,Однако известное устройство позволяет Фиксировать с помощью статичес-. вкой обработки только те импульсы,кОтОрые признаны достоверными, ирезультат считается недостовернымв случае пропадания импульса "Стоп".При частичной потере контакта между 15пре(3 брззователями и изделием коГдаСИГНЗЛ УМЕНЬШЗЕТСЯ НЗСТОЛЬКО ЧТОнаиболее слабай прОдОльнай ВОлнапрактически исчезает у а импульс Стопформируется из поперечнОЙ илф поверх Внос ТНОЙ ВОлнызначения котОрых и ревышают амплитуду продольной волны,ошибка в измерении Времени МОжетстать недОпустимо бОльшОЙ ОднакООЦ 8 нкз достОВернОсти н 8 ВыяВит такуюошибку, так как импульс "Стоп", управляющий работой блка Оценки достовернсти, не будет заблокирован.Цель изобретения - повышение ДосТОВЕРНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ39Цель достигается тем, ЧТО устройство снабжено блоком управления, входы орг пдклчны к Выодам бло"ка совпадения и синхронизатора, последовательно соединенными ВтОрым ждущим35мультивибратором, вход которого подключен к выходу синхронизатора, ив то рым блоком СОВПЗДения второй ВХОДкоторого подключен к выду блокауправления а ВыхОд к блОку Оценкидостоверности, второй вход которогоподключен к выходу синхронизатора,третьим блоком совпадения, входы которого подключены к водам блошказзДержки импульса Пуск и блока45оценки достоверности, а выход - кформирователо временных интервалов,кроме того, выходы генератора счетныхимпульсов подклочены к селектору импульсов и блоку задержки импульсаНС 1 оп,56 87пульсов и передающий преобразователь3 акустически связанный с преобразователем 3 приемный преобразовательпоследовательно соединенные усилитель 5 вход которого подключен к выходу преобразователя 4, формирова".тель 6 импульсов, блок 7 совпадения,блОк 8 заДержки импульса Стопблок 9 установки 0 и формирователь10 временного интервала, а такжеподключенные к выходу синхронизатора 1 первый и второй ждущие мультиВибраторы 11 и 125 блок 15 задержкиимпульса "Пуск", блок 14 управленияи блок 15 оценки достоверности, Второй ВХОД "котороГО через второй блок фф16 срвпадения подключен к выходамвторого мультивибратора 12 и блока 14управлений а выод через третий.блОк 17 совпаДений " ко Второму ВХОду формирователя 18 временного интервала а Длй заполнения ВреиеннОГО интервала импульсным служит Генератор18 Сетны пуьсов, ВЫД кторогоПОДключен ко вхОДзм блокОВ 813 зз"держки импульсОВ соответственнОПСтПУЛЬСОВ КО ВТОРОМУ ВХОДУ КОТОРОГОподкхВиен кОизндный блок 20, ВторойВХОД которого пОдключен к блоку 21статистической Обработки УстройствосОдержит также индикатор 22 времениВходы которого подключены к выходамселектора,13 импульсОВ и кОманДИОГО.блока 26 а выход - к блоку 23 выводаданных. К выходу формирователя 10ВременнОГО интервала подключены такжеблок 21 статистической обработки командный блок 20 и селектор 19 импульссов, Командный блок 20 подключен куправляющим входам блока 21 стативтическои обработки селектора 19 импульсов и индикатору 22 времени. Вь,ходблока 13 задержки импульса "Пуск"подключен ко второму входу третьегоблока 17 совпаденияВыход блокасовпадения подключен ко входу первого ждущего мультивибратора 11 и кблоку 1 б управления. Выход мультивибратора 11 подключен ко второму входублока 7 совпадения.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграмма напряжений.Устройство для измерения времени 55 распространения ультразвука содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих имУс т ройс тво работает следующим обра Зом. Синхронизатор 1 фиг, 24) запускает генератор 2 зондирующих импульсов, возбуждающий передающий преобразователь 3, который посылает упругий им5 915787 6ульс в изделие на Фиг, 1 необозна- мультивибраторои 12 значение и есличено). при оценке достоверности блоком 15Прошедший изделие импульс принима- будет получен результат о недостоверется приемным преобразователем 4 и ности измеренного интервала времени.преобразуется в электрический сигнал, 5 С выхода Формирователя 10 импульс оусиливаемый усилителем 5 1 Фиг. 2 о). ;Фиг. 2), длительность которого проИз этого сигнала Формирователем б им- порциональна времени прохождения УЗКпульсов вырабатывается последователь- по изделию поступает на входы бло -ность импульсов, соответствующих по.-. ка 21 статистической обработки, ко;.ложительным (или отрицательным полу мандного блока 20 и селектора 19волнам затухающего сигнала фиг,26). импульсов, на второй вход которогоЖдущим мультивибратором 11 и блоком 7 поступают счетные импульсы генератосовпадения из последовательности им- ра 18. Число счетных импульсов, заполпульсов выделяют первый импульс, ко- нивших временной интервал, индицируторый преобразуется в импульс "Стоп" 15 ется индикатором 22 и выводится бло,".фиг. 24) . Импульсом синхронизатора , ком 23 для дальнейшей обработки, на(Фиг. 2 а) запускается блок 13 задерж- пример на ЭВИ,ки импульса "Пуски 1 Фиг. 2 к). На вы,= Изобретение повышает достоверностьходе блока 13 Формируется импульс "Пус, измерения времени распространениядлительность которого достатОчнз для у):ультразвуковых колебаний по изделиюоценки достоверности интервала вре-. за счет того, что из результата измемеии. Импульс "Стоп", пройдя блок 8 рения исключаются данные, выходящиезадержки импульса "Стоп", поступает. за пределы допустимых для определенчерез блок 9 установки "0" на вход ного материала изделия.Формирователя 10 временного интерва" 25ла. Время задержки сигнала блоками 8Формула изобретенияи 13 выбирается таким, чтобы учестьвремя распространения ультразвуко"вых колебаний (УЗК) в акустиче Устройство для измерения времениких и электрических цепя устрой-зе распространения ультразвука, содержаства, С выхода блока 13 импульс щее последовательно соединенные синхн нПуск поступает на вход третьего бло- ронизатор, генератор зондирующих имка 17 совпадения. На второй вход бло- пульсови передающий преобразователька 17 поступает сигнал с выхода бло-акустически" связанный с ним прика 15 оценки достоверности, На входы З 5 емный преобразователь, ждущийблока 15 поступают сигналы синхрониза мультивибратор. вход котороготора 1 и второго блока 16 совпадения, подключен к выходу синхронизатора,на входы которого, в .свою очередь, генератор счетных импульсов, последопоступают импульс е 1 Фиг. 2) с выхо- вательно соединенные Формировательда второго ждущего мультивибратора импульсов, вход которого подкпочен к.12 и импульс ъсФиг. 2) с выхода бло- выходу приемного преобразователя,ка 11 управления. блок совпадения, второй вход и выходкаждого подключен соответственно кВторой ждущий мультивибратор 12 выходу и входу ждущего мультивибрато-.устанавливает, такое возможное изме- ра, блок задержки импульса "Стоп",нение времени прохождения УЗК по из- блок установки "О" и Формировательделию, которое соответствует требуемо.- временного интервала, подклочеиныему качеству изделия, При поступлении к его выходу блок статической обработна входы блока 17 совпадения сигналов ки, командный блок и селектор импульлогической "1", на выходе его Форми- сов, последовательно соединенные ин 50руется импульс, запускающий по вхо- дикатор времени, входы которого под 11 нду Пуск Формирователь 10 временно" ключен к выходам командного блока иго интервала, на вход "Стоп" которо- селектора импульсов, и блок вывода,го поступает импульс М Фиг, 2) с данных, второй вход которого подклювыхода блока 8 задержки импульса цен к выходу блока статистической обран нСтоп . Появление запускающего импуль- ботки, второй вход и выход которого5са на выходе блока 17 не возможно, подключены соответственно к выходу иесли время прохождения УЗК по изделию входу командного блока, другой выходпревышает некоторое устанавливаемое которого подключен к входу селекто 9787ра импульсов, блок задержки импульса"Пуск" входы которого подключены квыходам генераторов зондирующих исчетных импульсов, блок оценки достоверности, о т л и ч а ю щ е е с я зтем, что, с целью повышения достоверности измерения, оно снабжено блоком управления, входы которого подключены к выходам блока совпадения исинхронизатора, последовательно соединенными вторым ждущим мультивибратором, вход которого подключен к вы"ходу синхронизатора, и вторым блоком совпадения, второй вход которогоподключен к выходу блока управления, 13а выход - к блоку оценки достоверности, второй вход которого подключенк выходу синхронизатора, третьим блоком совпадения, входы которого подключены к выходам блока задержки импульса "Пуск" и блока оценки достоверности, а выход - к формирователювременных интервалов, кроме того, выходы генератора счетных импульсовподклочены к селектору импульсов иблоку задержки импульса "Стоп". Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЮ 641788, кл. С 01 Я 29/01, 1977.2, Авторское свидетельство СССРУ 726982 кл. 6 01 М 29/04 1978прототип 3 .Караа ная, 4 Соста заоенко Техре и т в В е т тте еТираж ВНИИПИ Государственн по делам изобрет 110 Дд Москва Ж-Яд Филиал ППП "Патент", гРедактоо В. ЯаЕфе тЗаказ 5322/64 итель Л. Т.Иаточ 687го комит нии и отРашская Ужгород ета СССРкрытийнаб д.Юаееа аь