Ультразвуковое резонансное устройство для измерения упругой анизотропии материалов

СПИСАНИЕ

Со аз Советских

Социалистических

Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 16Л 1.1969 (№ 1337987/25-28) с присоединением заявки №вЂ”

1,л, 421<, 46/06

Котхитет по дележ изобретений к открытий ори Совете Миикстров

CCCP

ПриоритетовЂ, .1ПК С 01п 29,/00

I

УДК 620,179.16,539.22 (088.8) Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень ¹ 31

Дата о)публико ва ния,олисания 15.111.1971

1

Ф

f

Ж. Г. Никифоренко и В. А. Калинин

Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрутнающих методов и средств контроля качества материала

3a):зитель

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ РЕЗОНАНСНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГОЙ АНИЗОТРОПИ И МАТЕРИАЛОВ

И3вест ны ультразвуковые резтхнаноные устройства для измерения упругой анизотропии материалов, содержащие генератор качающейся частоты, усилители, преобразователи для возбуждения и приема сдвиговых радиально-поляризованных ультразвуковых колебаний, детектор, формирователи рабочих и стробирующих импульсов, формирующий и селектирующий триггеры, блоки совпадения, автоматической подстройки и регистрации.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено блоком вычитания с подключенными к его входам интеграторами н двумя измерительными триггерами, входы которых соединены через управляемые стробирующими импульсами два блока совпадения с выходами формирующего и селектирующего триггеров, а блок подстройки частоты подключен к одному из измерительных триггеров.

При таком выполнении устройства повышается точность измерений и обеспечивается их автоматизация.

На чертеже да)на блок- схе)ма олиськваемото устройства.

УстрОиство содержит генератор 1 напряжения )сиивтетричной формы, магнитный ьюдулятор 2, генератор 3 качающейся ча стоты, усилитель 4 мощности, преобразователи 5, б с электромагиттом 7 для:возбуждензся и приема сдвиговых,и радиально- поляризованных ультразвуксхвых колебаний, шHjpoKoïoë ooíûé ус:— литель 8, дете)ктор 9, фор мирователь 10 импульсов, вып,ол.не,н1ный в виде тригге,ра Шмитта, формирующий прингер 11, блсхки 12, 18 )совпадения, формирователь 14 стробирующих импульсов, селе)ктирующий триггер 15, бло)к 15 вычитания с .подключенньвми к его входа,м гнтепрато рам)и 17, 18, два измерительных трн1О тера 19, 20,:входы которых !соединены через у правляемые спробирующими импульсами дза блока 12, 18 )совпадения с )выходами формирутощего т1риггера 11 и селектирующего триггера 15, блок 21 подстройки частоты, подключенный к трнгге)ру 19, и прибор 22 подключен)ный к блоку 1б вычитания.

Описьввасмос устройство работает следующим образом.

Образец 28 исследуемого материала .размещают:в магнитном поле электромагнита 7 и преобразователей 5 и б так, чтобы мапнитныс силовые линии были направлены по нормали к поверхностям этих )преобразователей и об,р а зца.

При поступлении частотно модул ирolBаинo,.о электричесоаого импульса ic выхода у с1илителя 4 мощности на:преоб разо)ватель 5:в об разце 28 возникают сдвиговые .радиально-)поляр:iзтхва|нные колебания. Упругая анивотропия м»Зо териала, вызванная прокатом, разлагает век283656

Заказ 7947

TOPbI СМЕЩЕНИЯ 1а СТИЦ iHB iCOCTaiBJIHIOIBHe, Напра1влен ные вдоль 1и (по1перек проката, и первоначально,радпальн1о GIGJIHр1изаванные колебани1я 1п1реоб1р1азуются в плоско-,поляризо1ванные .ко.пеба н1и1я !Ilio двум 1взаимно,пер пендикуля»1ньгм 1плоскастям. Та1к как скорости сдвиговых .вол1н,, распро стра1няющихся п1о толщи|не мaTCриала ic поляр1изацией,идоль и папЕрек 1проката iHееиолыко разливочны, то и ча стоты а1кустпчееких резонансов;издел1ия по толщине такзке

;различ1ны. Для а втом1атического измерения уп1ругой;а кизот1рапии и1епользуют резон1а1нсные импульсы, 1возникающ1ие яа 1п ря1мом и об ратном ходу качания ча1стоты сину1соидальяым таком генератора 1, причем ча стоту генерато-! ра 8 изменяют в диа1пазане, определяемом до1пу1смом .на изме1ряемую толщину и с учетом

1ма кси1мально возможной анизопропии, обесчечивая B!03HHKiHiolBeние только1двух резона1н1с1ных

1импульсо1в IIIQ толщине. Принятые прием1ным

1преобразавателе1м б электри1ческие импульсы уаил1иваюпоя IIIHpoiKQIIoëîñíûì усилителем 8, дете пируются детектором 9 и фо1рми руюгся в рабочие и1м1пульсы с крутыми фронтами формирователем 10.

Фор1ми рующий пр1иггер 11 поддерживаемся в строгого апределенно м 1положении стробирующими имлульсами форми1рователя 14, 1возни.кающи1ми п1ри,прохождении низкочастотного синусаидального 1напряжен ия через 1минимальные и ма ксимальные зна1чения, Импульсы с формирователя 10 пасгу1пают на вход триггера 11, à ic вымода этого тр иггера —,на вход.1 блоков 12, 13 1савпадения. На 1другие входы этих блоков lllocTQIIBIo T iceJIeктир ующие импульсы триггера 15, который за1пускается стробирующими импуль1сами фор1мирователя 14.

Импульсы, получен1ные с 1выходов блоков

12, 18,совп1адения, через цепи запуска .поступают IHa и1змЕрителыные тр1иг1ге ры 19, 20, импульсы с иотарых после интег1рато1ров,17, 18 подаю вся .на 1бл1ок 1б 1вычитания,;замеряющий разность п1остоян1ных 1со1ставляющих импуль5 со1в HI3мер ительных трипгеров 19, 20.

Изменение т1олщины и1сследуемого абр,азца

28 при1водит к изменению часпат 1резонан1сных ,импульсов 1и, сле1дователыно, ингервало1в времени 1между 1и1м пульса1ми одной щсаоты, -Iro

10 вносит;определенную llloTpOIIIMO!cTb в процессе измерения упругой анизотропии. Данная погрешность устраняется блокам 21 1п1одстрой <и

salcToTbl, который паддержиаает,постоян1ным длительность 1им п1ульса лриггЕра 19 (интервал

15 1времени между резо наненыеми 1импульсами од,ной частоты), а вт101матичееии изменяя диапазон качания генератора 8 и сохраняя постоянство от1но1оительной девиации часто тьь

20 Предемет изобретения

Ульт1р1азвуковое резонансное у1стройст1во для измерения 1упругой .анизoTploIIHи материалов, содержащее генератор 1качающейся частоты, 25 усил1ители, преобразователи для 1вазбуждения и 1пр иема сдвиговых радиально паляризованных ультраз1ву1ко1вых колебаний,,детектор, формирователи рабочих и стробиру1ощих импул»сов, фории1рующий и 1селектирующий пригге80 ры,,блоки 1со в1падения, а1втаматичвской подстройки частоты 1и,регистрации, отличающееся тем, что, с целью п1о вышения точности, опо снабжено блоком вычитания с подключенн1ими,к его 1вх,ода.м и1нтегратора1ми и двумя изме85 рителыными т1риггера1ми, входы коTolpblx соеди,нены через у1правляемые (стр обирующи ми импульсами два блока совпадения с выходами формирующего .и селект1ирующего триггеров, а блок подстройки частоты 1лодкл1ачен к сдно40 му из измерительных тритгерав.

Составитель Л. Тришина

Редактор Г. К. Гончарова

Техред А. А. Камышникова

К орректор А. П. Васильева

Тираж 480

Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 1К-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная типография

Костров!ского 1 пфавлеиия по печати.