SU920396A1 - Device for measuring speed of ultrasound - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ (54) DEVICE FOR MEASURING SPEED

II

Изобретение относитс  к измерительной технике и примен етс  дл  измерений акустических характеристик различных материалов.The invention relates to a measurement technique and is used to measure the acoustic characteristics of various materials.

Известно устройство дл  измерени  скорости ультразвука, содержащее генератор селектирующих импульсов, регистратор и последовательно включенные синхронизатор , генератор возбуждающих им пульсов, излучающий преобразователь,, акустически св зываемый через исследуемый материал с приемным преобразователем , усилитель, временной селектор, второй вход которого соединен с выходом генератора селектирующих импульсов, вкод которого и вход регистратора соединены с выходом синхронизатора, а выход временного селектора - с дополнительным входом регистратора 1 .A device for measuring the speed of ultrasound is known, comprising a selection pulse generator, a recorder and a synchronizer connected in series, a pulse generator, an emitting transducer, acoustically coupled through the material under study with the receiving transducer, an amplifier, a time selector, the second input of which is connected to the output of the selector generator pulses, the code of which and the recorder input are connected to the synchronizer output, and the output of the time selector - to the additional input m 1 registrar.

Недостатком известного устройства  вл етс  нев| 1сока  точность измерени , из-за ограничени  спектра сигналов и из менени  затухани  В исследуемом материале под вли нием вншшшх факторов. УЛЬТРАЗВУКАA disadvantage of the known device is nev | 1 low measurement accuracy due to the limitation of the signal spectrum and the change in attenuation in the material under study under the influence of extra factors. ULTRASOUND

Цель изЪбретени  - повыщение точности измерени .The goal of the ebb is to increase measurement accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено блоком автоматической установки урои1  спектральных составЛ5пс цих сигнала, состо щим из сумматора и параллельно соединенных каналов, каждый из ко1орых последовательно включенные узкополосные фильтры, усилители с регулируемым коэффициентом усиto лени , детекторы и усилители посто нного тока, выходы которых и выход сумматора соединеты с регистратором, входы сумматора соединены е выходами усилителей с регулируемым коэффициайтом уси15 лени , управл ющие входы которых соединены с выходами усилителей постепенного тока, а входы узкополосньос фильтров с выходом BpeMeiraoro селектора.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a unit for automatically installing a spectrum of spectral components of a signal consisting of an adder and parallel-connected channels, each of which is sequentially connected narrow-band filters, amplifiers with an adjustable amplification factor, detectors and amplifiers of direct current, whose outputs and the output of the adder is connected to the recorder, the inputs of the adder are connected to the outputs of amplifiers with an adjustable gain factor, the control inputs of which are connected the outputs gradual current amplifiers and the inputs of filters uzkopolosnos yield BpeMeiraoro selector.

На чертеже приггедена блок-схема ус20 тройства дл  скорости ультра звука.In the drawing, a block diagram of the us20 mode for the speed of ultra sound is muffled.

Claims (2)

Устройство содержит генератор 1 селектирующих импульсов, регистратор 2 и последовательно включенные синхронизатор 3, генератор 4 возбуждающих импуль сов, излучающий преобразователь 5, акус тически св зываемый через исследуемый материал 6 с приемным преобразователе 7, усилитель 8, временной селектор 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 селектирующих импульсов, вход которого и вход регистратора 2 сое динены с выходом синхронизатора 3. Устройство снабжено блоком Ю автоматической установки уровн  спектраль ных составл ющих сигнала, состо щим из сумматора 11 и .параллельно соединенных каналов, каждый из которых со держит последовательно включенные узкополосные фильтры 12 и 13, усилители 14 и 15 с регулируемым коэффициенто усш1е1ш , детекторы 16 и 17, усилители 18 и 19 посто нного тока, выходы которых и выход сумматора соединены с регистратором 2, входы сумматора 11 соединены с выходами усилителей 14 и 15 с регулируемым коэффициентом уси лени , управл ющие входы которых соединены с выходами усилителей 18 и 19 посто нного тока, а входы узкополосных фильтров 12 и 13 - с выходом временн го селектора 9. Устройство работает следующим образом . Видеоимпульсы с синхронизатора 3 запускают генераторы 1 и 4 селектирующих импульсов, а также поступают в регистратор The device contains a selection pulse generator 1, a recorder 2 and a synchronizer 3 connected in series, a generator of 4 excitation pulses, an emitting transducer 5, connected through the material 6 under test with the receiving transducer 7, an amplifier 8, a time selector 9, the second input of which is connected to the output of the generator 1 of the selection pulses, the input of which and the input of the recorder 2 are connected to the output of the synchronizer 3. The device is equipped with a unit U of automatic installation of the level of spectral components a signal consisting of an adder 11 and. parallel-connected channels, each of which contains successively included narrowband filters 12 and 13, amplifiers 14 and 15 with an adjustable gain factor, detectors 16 and 17, amplifiers 18 and 19 dc, whose outputs and the output of the adder are connected to the recorder 2, the inputs of the adder 11 are connected to the outputs of amplifiers 14 and 15 with adjustable amplification factor, the control inputs of which are connected to the outputs of amplifiers 18 and 19 of direct current, and the inputs of narrow-band filters 12 and 13 to the output of th selector belt 9. The device operates as follows. Video pulses from synchronizer 3 start the generators 1 and 4 of the selection pulses, and also go to the recorder 2. С выхода генератора 4 возбуждающих импульсов радиоимпульс поступает на излучающий преобразователь 5 и через исследуемый материал 6 на приемный преобразователь 7, с кото- poio электрический сигнал, представл ющий собой серию радиоимпульсов, соответствующих последоватещ ным отражени м акустического сигнала в исследуемом материале 6, после усилени  в усилителе 8 поступает на щ)еменной се ектор 9, на второй вход которого с выхода генератора 1 селектирующих импульсов поступает селектирующий импульс, С выхода селектора 9 радиоимпульс, соответствующий какому-либо отражению акустического сигнала, поступает на узкопслосные фильтры 12 и 13 блока Ю автоматической установки уровн  спектральных составл ющих сигнала. Количество фильтров 12 и 13 выбирают таким образом, чтобы они полностью перекрывали полосу частот поступающего на них сигнала. Полосу пропускани  фильтров выбирают, исход  из допустимой величины погрешности измерений. С выходов фильтров 12 и 13 сигналы подаютс  на усилители 15 и 14 с регулируемым коэффициентом усилени , а с их выхода - на детекторы 16 и 17 и сумматор 11. Посто нна  срставл юща  напр жени , выдел ема  после детекторов 16 и 17, усиливаетс  в усилител х 18 и 19 посто нного тока и подаетс  на регулйфуюшие входы усилителей 14 и 15. Таким образом, на выходе кажаого усилител  14 и 15 получаем посто нное заданное значение амплитуды отдельной спектральной составл ющей сигнала, не завис щее от амплитуды сигналов, подаваемых на входы усилителей 14 и 15. На выходе сумматора 11 после суммировани  всех спектральных составл ющих получаем первоначальный сигнал, но с посто нными величинами спектральных составл ющих. Этот сигнал поступает в регистратор 2 и используетс  дл  измерени  скорости распространени  ультразвука . С выходов усилителей 18 и 19 напр жени  также поступают в регистратор 2, где они могут быть использс ны дл  установки необходимого уровн  отдельных спектральных составл ющих сигнала или дл  perистрахпга измерений их затухани  в исследуемом материале. Таким образом, в предлагаемом устройстве в регистраторе используетс  электрический сигнал, поступающий с выхода сумматора 11 и имекшшй посто нные амплитудаые и спектральные характеристики , что создает значительное повышение точности измерений по сравнению с имеющимис  устройствами. Кроме того, автоматическа  установка aмплитyjpi спектральных срставл юишх сигнала позвол ет с высокой точностью измер ть текущие значени  скорости ультразвука в материалах, в которшх коэффициент затухани  ис ден етс  во емени. Формула изобретени  Устройство, дл  измерени  скорости упьтразЕуиа, содержащее генератор селектриукадих импульсов, регистратор и п6следоввтевхьно включенные синхронизатор воёбуждакпцих импульсов, излучающий прео6 разо ватепь, акустически св зываемый через исследуемый материал с приемным тфеобразоватепем, усилитель, временной селектор, второй вход которого соедашен с выходом генератора сепектйрук пхх . импульсов, вход которого и вход региетрач-ора соединены с выходом синхронизатора , отпича.ющеес  тем; что, с цепью повьпиени  точности измерени , оно снабжено блоком автоматической установки уровн  спектральных составп5ао1цих сигнала, состо щим из сумматора , и параллельно соединенных каналов , К вкдый из которых содержит послеГдЬвательно включенные узконолосные фильтры , усилители с регулируемым коэффициентом усилени , детекторы и усилители посто  вного , выходы которых и выход сум- 4атора соедийены с регистратором, исодал 92 6 тгумматора соединены с выходами усилнтепей с.регулируемым коэффициентом усилени , управл ющие входы которых соед1гаены с выходами усилителей посто нного тока, а, входы узкополосных фильтров - с выходом временного селектора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе : 1. Максимов В. Н. Импульсно-фазовай установка с улучшенной компенсацией сигналов дл  измерени  скорости ультразвуковых волн. - Сб. Дальневосточный : акустический сборник, вып. 2, ВйадивоЫ ток 1976, с. 1ОЭ-111 (прототип).2. From the output of the excitation pulse generator 4, a radio pulse arrives at the radiating transducer 5 and through the material under study 6 to the receiving transducer 7, from which a poio electric signal, which is a series of radio pulses corresponding to the successive reflections of the acoustic signal in the test material 6, after the gain in the amplifier 8 is fed to a schiamennaya sector 9, the second input of which from the generator output 1 of the selection pulses receives a selection pulse, From the output of the selector 9, a radio pulse, respectively Corresponding to any reflection of the acoustic signal, it enters narrow-band filters 12 and 13 of the unit Yu of the automatic installation of the level of the spectral components of the signal. The number of filters 12 and 13 is chosen so that they completely overlap the frequency band of the incoming signal. The bandwidth of the filters is selected based on the permissible magnitude of the measurement error. From the outputs of the filters 12 and 13, the signals are fed to amplifiers 15 and 14 with adjustable gain, and from their output to the detectors 16 and 17 and the adder 11. The constant constant voltage allocated after the detectors 16 and 17 is amplified into the amplifier x 18 and 19 of direct current and fed to the regulating inputs of amplifiers 14 and 15. Thus, at the output of each amplifier 14 and 15, we obtain a constant specified value of the amplitude of a separate spectral component of the signal, independent of the amplitude of the signals supplied to the inputs of the amplifiers 14 and 15. At the exit from mmatora 11 after summing all spectral components receive the original signal, but with constant values of spectral components. This signal enters recorder 2 and is used to measure the speed of propagation of ultrasound. From the outputs of the amplifiers 18 and 19, the voltage is also fed to the recorder 2, where they can be used to set the required level of individual spectral components of the signal or to measure the attenuation in the material under study. Thus, in the proposed device, the recorder uses an electrical signal from the output of the adder 11 and has a constant amplitude and spectral characteristics, which creates a significant increase in measurement accuracy compared to existing devices. In addition, the automatic setting of the amplitude of the spectral signals of the signal makes it possible to measure with high accuracy the current values of the ultrasound velocity in materials in which the attenuation coefficient is measured in terms of frequency. The formula of the invention apparatus for measuring comprising selektriukadih pulse generator uptrazEuia speed recorder and p6sledovvtevhno included synchronizer voobuzhdakptsih pulse emitting preo6 razo vatep sonically bondable through the test material to a receiving tfeobrazovatepem, power, time selector, the second input of which soedashen yield sepektyruk generator pkhh pulses, the input of which and the input of the registrach-ora are connected to the output of the synchronizer, which is oticha; that, with a precision measuring circuit, it is equipped with an automatic unit for setting the level of the spectral composition of the signal, consisting of an adder, and parallel-connected channels, each of which contains after-bandwidth narrowband filters, variable gain amplifiers, detectors and constant amplifiers, the outputs of which and the output of the combinator are connected to the recorder, and the modulator 92 6 are connected to the outputs of amplifiers with adjustable gain, the control inputs of which Connections are connected to the outputs of the DC amplifiers, and the inputs of the narrow-band filters are connected to the output of the time selector. Sources of information taken into account in the examination: 1. Maksimov V.N. A pulse-phase setup with improved signal compensation for measuring the velocity of ultrasonic waves. - Sat. Far East: acoustic collection, vol. 2, Vyadivo current 1976, p. 1OE-111 (prototype).