Изобретение относитс к нераэрушающему контролю материалов с применениём ультразвука и может быть использовано дл определени качества железобетонных изделий и конструкций , а также дл эксплуатационного контрол возведенных сооружений. Известно устройство дл определени прочности бетона, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, измеритель времени, второй вход кото рого подключен к второму выходу гене ратора зондирующих импульсов, измери тель среднего периода, второй вход которого подключен к второму выходу измерител времени, а также генерато счетных импульсов, выход которого соединен с третьими входами измерите л времени и измерител среднего периода СП. Недостаток известного устройства низка точность измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устрой ство дл определени прочности бетона , содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов , излучающий и приемный преобразователи , усилитель, фильтр низких частот и первый измеритель време ни, фильтр высоких частот, подключен ный к выходу усилител , измеритель среднего периода и генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетными входами первого измерите л времени и среднего измерител периода С 23. Недостаток данного устройства сос тоит в невысокой точности измерений, что обусловлено неполным извлечением информации о состо нии структуры материала взоне контрол . Цель изобретени - повьшение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл определени прочности бетона, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и прием ный преобразователи, усилитель, фильтр низких частот и первый измери тель времени, фильтр высоких частот, подключенный к выходу усилител , измеритель среднего периода и генератор счетных импульсов, выход которого соединен со счетными входами первого измерител времени и измерител сред него периода, снабжено первым и вторым усилител ми с АРУ, включенными между выходами фильтров низких и высоких частот и соответственно входами первого измерител времени и среднего периода, последовательно соединенными вторым измерителем времени, первый вход которого подключен к выходу второго усилител с АРУ, второй вход - к импульсному выходу сигнала первого измерител времени, а счетный вход - к генератору счетных импульсов , и арифметическим блоком, второй вход которого соединен с выходом измерител среднего периода, третий - с выходом первого измерител времени, а четвертый - с вторым выходом генератора зондирующих импульсов , выходы второго измерител времени подключены к входу второго усилител с АРУ и измерителю среднего периода, а выход первого измерител времени соединен с входом первого усилител с АРУ. На чертеже представлена.блок-схема предлагаемого устройства дл определени прочности бетона. Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи 2 и 3, установленные на границах зоны контрол издели 4, усилитель 5 с АРУ,, состо щий из последовательно включенного усилител 6 и амплитудного детектора 7 АРУ, выход которого соединен с управл ющим входом усилител 6, фильтр 8 низких частот, первьй усилитель 9 с АРУ по амплитуде первого полупериода импульсного сигнала, состо щий из последовательно включенного собственно усилител 10 и измерител 11 амплитуды первого полупериода, выход которого подключен к управл ющему входу усилител 10, и первый измеритель 12 времени, состо щий из последовательно включенных формировател 13, триггера 14, схемы 15 И и счетчика 16, а также линии 17 задержки, вход которой подключен к второму выходу генератора 1 зондирующих импульсов и к входу Сброс счетчика 16, последовательно со.единенные фильтр 18 высоких частот, второй усилитель 19 с АРУ, идентичный первому 9, и измеритель 20 среднего периода, второй вход которого подключен к второму выходу генератора 1 зондируювщх импульсов , соединенные последовательно второй измеритель 21 времени, иде тичный первому 12, первый вход которого подключен к выходу второго усилител 19 с АРУ, второй вход - к импульсному выходу сигнала первого измерител 12 времени и к второму входу первого усилител 19 с АРУ, и ари метический блок 22, второй вход кото рого соединен с выходомизмерител 20среднего периода, третий - с выходом первого измерител 12 времени, а четвертый - к второму выходу генератора 1 зондирующих импульсов, при этом второй выход второго измерител 21времени подключен к второму входу второго усилител 19 с АРУ, а третий вькод - к четвертому входу измерител 20 среднего периода, и генератор 23 счетных импульсов, выход которого соединен со счетными входами всех измерителей. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает короткие импульсы, ,периодически возбуждающие излучающий преобразователь 2, который посылает ультразвуковые импульсы в зону контрол издели 4,. Одновременно с посыпкой зондирующего сигнала импульсами с второго выхода генератора 1 зондирующих импульсов осуществл етс сброс информа ции в счетчиках 16 измерителей 12 и 20 времени и среднего периода и уста новка в режим ожидани информации арифметического блока 22. Этот же импульс, задержанный линией задержки 17 измерител 12 времени, переводит триггер 14 в единичное состо ние, которое соответствует режиму измерени времени, при этом схема 15 И отк рываетс и пропускает на вход счетчи ка 16 импульсы с выхода генератора 23 счетных импульсов. В процессе распространени ультразвукового импульса в зоне контрол издели 4. задержка его низко- и высокочастотных частей спектра оказываетс различной. Низкочастотна часть спектра слабо взаимодействует с неоднородност ми структуры среды, и его задержка определ етс исключительно упругими свойствами и плотностью материала. Высокочастотна часть спектра, напротив, сильно взаимодействует со структурными неоднородност ми , и его задержка определ етс в основном характеристиками 974 микро- и макродефектов и других нарушений .. Сигнал в точке приема преобразуетс в подобньй ему по форме электрический импульс приемным преобразова- . телем 3 и поступает в усилитель 5 с АРУ. Использование АРУ с регулировкой по значению максимума прин того сигнала (что обеспечиваетс с помощью амплитудного детектора 7 АРУ, управл ющего коэффициентом усилени усилител 6) позвол ет заметно сузить ;D инамический диапазон сигналов на входах последующих блоков (с выхода усилйтел 5 с АРУ усиленный и нормированный по максимальной амплитуде сигнал поступает на входы фильтров 8 и 18 соответственно низких и высоких частот , которые осуществл ют разделение информации, содержащейс в низко- и высокочастотной част х спектра). Информаци низкочастотной части спектра прин того сигнала вьщел етс с помощью блоков 9 и 12. При этом выходной.сигнал фильтра 8 низких частот нормируетс по амплитуде первого полупериода усилителем 9 с АРУ и передаетс на вход измерител 12 времени, в котором формирователь 13 преобразует выходной сигнал усилител 9 с АРУ в последовательность пр моугольных импульсов с крутыми фронтами , длительность которых равна длительност м полупериодов названного сигнала. Первый импульс с выхода формировател 13 селектируетс в измерителе 11 амплитуды первого полупериода и используетс дл стробировани выходного сигнала усилител 10 и регулирует коэффициент его усилени таким образом, чтобы амплитуда первого полупериода на его выходе быпа посто нной, что необходимо дл повышени точности измерени времени задержки импульса, так как при таких услови х порог дискриминации, а следовательно , и погрешность измерител не завис т от затухани сигнала в материале зоны контрол . Тем же первым выходным импульсом формировател 13 триггер 14 возвращаетс в исходное состо ние, и схема 15 И закрываетс . Счет в счетчике 17 прекращаетс . Результат счета оказываетс равным времени распространени переднего фронта зондирующего импульса в материале, сформированном низкочастотной частью спектра.The invention relates to non-destructive testing of materials with the use of ultrasound and can be used to determine the quality of reinforced concrete products and structures, as well as for the operational control of erected structures. A device for determining the strength of concrete is known, which contains a series-connected probe pulse generator, an emitting and receiving transducer, an amplifier, a time meter whose second input is connected to the second output of the probe pulse generator, a mean period meter, the second input of which is connected to the second meter output time, as well as the generator of counting pulses, the output of which is connected to the third inputs, measure the time and measure the average period of the joint venture. A disadvantage of the known device is low measurement accuracy. The closest to the invention in its technical essence is a device for determining the strength of concrete, containing a series-connected probe pulse generator, an emitting and receiving transducer, an amplifier, a low-pass filter and the first time meter, a high-pass filter connected to the output of an amplifier, average period and the generator of counting pulses, the output of which is connected to the counting inputs of the first measure l time and average meter period C 23. The disadvantage of this device coc ect low measurement accuracy, due to incomplete extraction of information about the state of the material structure vzone control. The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that a device for determining the strength of concrete, containing a series-connected probe pulse generator, emitting and receiving transducers, an amplifier, a low-pass filter and the first time meter, a high-pass filter connected to the output of the amplifier, an average period meter and a counting generator pulses, the output of which is connected to the counting inputs of the first time meter and the average period meter, is equipped with first and second amplifiers with AGC connected between outputs of low and high frequency filters and, accordingly, the inputs of the first time meter and the average period connected in series by a second time meter, the first input of which is connected to the output of the second AGC amplifier, the second input is to the pulse output of the first time meter signal, and the counting input is to the generator counting pulses, and an arithmetic unit, the second input of which is connected to the output of the meter of the average period, the third - with the output of the first time meter, and the fourth - with the second output of the generator and probing pulses, a second time measurer outputs are connected to the second input of the AGC amplifier and meter middle period, and the output of the first time the meter is connected to a first input of the AGC amplifier. The drawing shows a block diagram of the proposed device for determining the strength of concrete. The device contains a probe pulse generator 1 connected in series, emitting and receiving transducers 2 and 3 installed at the boundaries of the control zone of product 4, amplifier 5 with AGC, consisting of a series-connected amplifier 6 and amplitude detector 7 AGC, the output of which is connected to the control the input of the amplifier 6, the low-pass filter 8, the first amplifier 9 with AGC in amplitude of the first half-cycle of the pulse signal, consisting of a series-connected amplifier 10 itself and a meter 11 of the amplitude of the first n an oluperiod, the output of which is connected to the control input of the amplifier 10, and the first time meter 12, consisting of a series-connected driver 13, a trigger 14, an AND circuit 15 and a counter 16, as well as a delay line 17, the input of which is connected to the second output of the generator 1 probe pulses and to the Reset input of counter 16, successively connected high-pass filter 18, the second amplifier 19 with AGC, identical to the first 9, and the meter 20 average period, the second input of which is connected to the second output of the generator 1 probing pulses, The second time meter 21, ideally the first 12, whose first input is connected to the output of the second amplifier 19 with AGC, the second input to the pulse output of the signal of the first time meter 12 and to the second input of the first amplifier 19 with AGC, and the aromatic unit 22 , the second input of which is connected to the average output sensor 20, the third - with the output of the first time meter 12, and the fourth - to the second output of the probe pulse generator 1, while the second output of the second time meter 21 is connected to the second input the second amplifier 19 with AGC, and the third code to the fourth input of the meter 20 average period, and the generator 23 counting pulses, the output of which is connected to the counting inputs of all meters. The device works as follows. The probe pulse generator 1 generates short pulses, periodically exciting a radiating transducer 2, which sends ultrasonic pulses to the control zone of product 4 ,. Simultaneously with the sprinkling of the probing signal with pulses from the second output of the generator 1 of the probe pulses, the information in the counters 16 of the time meters 12 and 20 and the average period is reset and set to the information arithmetic unit 22's standby mode. The same pulse delayed by the delay line 17 of the meter 12 time, triggers the trigger 14 into a single state, which corresponds to the time measurement mode, and the circuit 15 opens, and passes to the input of the counter 16 pulses from the generator output 23 counting pulses. In the process of propagation of an ultrasonic pulse in the zone of control of the product 4. The delay of its low and high frequency parts of the spectrum is different. The low-frequency part of the spectrum weakly interacts with heterogeneities in the structure of the medium, and its delay is determined solely by the elastic properties and density of the material. The high-frequency part of the spectrum, on the contrary, interacts strongly with structural inhomogeneities, and its delay is determined mainly by the characteristics of 974 micro and macro defects and other disturbances. The signal at the receiving point is converted into a form-like electrical pulse by the receiving transform. Telem 3 and enters the amplifier 5 with AGC. The use of AGC with adjustment by the maximum value of the received signal (which is provided by the amplitude detector 7 AGC, which controls the gain factor of amplifier 6) makes it possible to noticeably narrow; D the dynamic range of the signals at the inputs of subsequent blocks (amplified and normalized the maximum amplitude of the signal is fed to the inputs of filters 8 and 18, respectively, of low and high frequencies, which carry out the separation of information contained in the low and high frequency parts of the spectrum). The information of the low-frequency part of the spectrum of the received signal is given by blocks 9 and 12. At the same time, the output signal of the low-pass filter 8 is normalized by the amplitude of the first half-period by the AGC amplifier 9 and transmitted to the input of the time meter 12, in which the driver 13 converts the output signal of the amplifier 9 with AGC in a sequence of rectangular pulses with steep edges, the duration of which is equal to the duration of half-periods of the named signal. The first pulse from the output of the former 13 is selected in the meter 11 of the amplitude of the first half period and is used to gate the output signal of the amplifier 10 and adjusts its gain so that the amplitude of the first half period at its output is constant, which is necessary to improve the accuracy of measuring the pulse delay time, since under such conditions the discrimination threshold and, consequently, the error of the meter does not depend on the attenuation of the signal in the material of the control zone. By the same first output pulse of the driver 13, the trigger 14 returns to the initial state, and the circuit 15 closes. The counting in counter 17 is terminated. The counting result is equal to the propagation time of the leading edge of the probe pulse in the material formed by the low-frequency part of the spectrum.
Информаци , содержаща с в высокочастотной части прин того сигнала, пьщел етс в блоках 18 - 21.The information contained in the high frequency part of the received signal is contained in blocks 18-21.
Передним фронтом первого выходного импульса формировател 13 первого измерител 12 времени, поступающим на второй вход второго измерител 21 , времени, осуществл етс сброс предыдущей информации в счетчике последнего и пуск измерительных узлов. При по влении переднего фронта импульса, сформированного высокочастотной .частью спектра сигнала на выходе фильтра 18, а следовательно, и усилител 19с АРУ, идентичного усилите- is лю 9 с АРУ, счет импульсов, поступающих на соответствеинь вход второго измерител 21 времени с выхода генератора 23 счетнык импульсов, прекращаетс , а в сметчике последнего запо минаетс число равное разности времен распространени ультразвукового импульса в материале зоны контрол в диапазонах низких и высоких частот При этом на третьем выходе второго .измерител 21 времени по вл етс импульс , которым запускаетс измерительна часть измерител 20 среднего периода выходного сигнала усилител 19 с АРУ. Результат измерени среднего периода эапоьшнаетс в соответствующем счетчике измерител 20, при этом последний вырабатывает командный импульс, который передаетс на соответствующий вход арифметического , блока 22.The leading edge of the first output pulse of the imaging unit 13 of the first time meter 12, arriving at the second input of the second meter 21, time, resets the previous information in the counter of the last one and starts the measurement nodes. When a leading edge of a pulse formed by a high-frequency part of the signal spectrum at the output of the filter 18 and, therefore, the amplifier 19c AGC, identical to the amplifier 9 with AGC, appears, the counting of the pulses arriving at the corresponding input of the second meter 21 from the generator 23 counting pulses is stopped, and in the estimator of the latter, a number equal to the difference of the propagation times of the ultrasonic pulse in the material of the control zone in the low and high frequency ranges is stored. At the third output of the second meter 21 time, a pulse appears that starts the measuring part of the meter 20 of the average period of the output signal of the amplifier 19 with AGC. The result of measuring the average period is recorded in the corresponding meter meter 20, while the latter produces a command pulse, which is transmitted to the corresponding input of the arithmetic unit 22.
По командному импульсу арифметический блок 22 в соответствии с заранее записанной в него программой последовательно опрашивает счетчики измерителей 12, 20 и 21, а затем обрабатывает полученную информацию. Результат измерений отображаетс на индикаторе арифметического бдока 22 непосредственно в единицах измерени прочности. Дл проведени градуировочных испытаний используетс этот же арифметический блок 22перед началом измерений, в который вводите программа обработки результатов градуировочных измерений, а после статических испытаний прозвученн.ых образцов дополнительно вводитс результат определени прочности каждого образца. Таким образом, предлагаемое уст«-ройство позвол ет повысить точность измерени за счет более полного извле чени информации о структурных свойствах материала благодар дополнительному измерению разности времен распространени переднего фронта низко- л высокочастотных компонент ультразвукового импульса в материале зоны прозвучивани и нормированию сигналов выхода и низкочастотных составл ющих спектра по амплитуде первого полуперибда. Кроме того, данное устройство позвол ет проводить градуировочные измерени и их автоматическую обработку , что способствует повышению оперативности измерений.According to the command pulse, the arithmetic unit 22, in accordance with the program previously recorded in it, sequentially polls the counters of the meters 12, 20 and 21, and then processes the received information. The measurement result is displayed on the display of the arithmetic bdoc 22 directly in units of strength. To carry out the calibration tests, the same arithmetic unit 22 is used before the start of measurements, in which you enter the program for processing the results of calibration measurements, and after the static tests of the test samples, the result of determining the strength of each sample is additionally entered. Thus, the proposed “device” device allows to increase the measurement accuracy due to a more complete extraction of information about the structural properties of the material due to the additional measurement of the difference of the propagation times of the leading edge of the low-frequency high-frequency components of the ultrasonic pulse in the material of the sounding zone and the normalization of the output signals and low-frequency components. spectrum in amplitude of the first half-life. In addition, this device allows to carry out calibration measurements and their automatic processing, which contributes to an increase in the efficiency of measurements.