Ультразвуковое устройство для исследования образцов материалов

. :-;1 ..=: *,,.н а л и ы vi . = ..1!их

"-"с I!i 6 :, I Я 1(1е"1

Й АВТОРСКОМУ СВНД61ЕЛЬСЕ«ВУ (б f),11О11ОЯНИтЕЛЬНОЕ 11 Е . -, -;Д -; (22) Заявленс28«10 71 (;.. .: 70Во -.: g«а, .;0

С ПРИСОЕДИЕ1ЕНИЕ11 ЗЯЯВЕ. :1 "J9 (23) Приоритет

Опубли 1совано . 5 -1.0 йоударотеенный ко11нтет

j«jIBBT!j MIII I1CTpIjj1 СССР но делан1 нзооретеней

II IITIIPhIIIII3.О.аaта оп бл. кован --: (72) Авторы изобретения

В, 11 фнлс«, I и «««„L:— (71) Заявитель

ФИЗЕ11СОТЕХНИЧЕС1С!;Pj И:;., И 1«.ст Н11З;с1с; Елсив;;я-; р

Аи. У1сра111:.с -oi. - СОР (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛИ ИССЛВДОВАНИЯ ОЬРАЗЦОВ

МАТ = j= А11ОБ

I!II& I2 ИМИ ЛЬСНОГО !KP CT!I lt .CKC II С МОС 1 и перед генератарол нлнцульсов. я L ûõîä— к фазоврашателям, последоь11еиьно сс1олиНЕННЫМ С ДВУМЯ С!, ÕPÎÍ, i!.1Л11 С1О1i!1С1(!/ С1Л111, .,од1с«иоченныл111 к дзум сссдешнл1 сис селмл1, =влзанны1.1 с оло1 ом импульсно-кс довой модуляции„

На чертеже приведена блок-схел111 предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ стабилизиров IHного кварцем генератора 1, блока импульсно-кодовой модуляции 2, импульсно-л1одулируемого каскада ультразвукового и11еча моста 3, исследуемого образца с приклеенными к нему пьеэопреобрязователями

4, переменного фазовращателя 5, импульсно-модулируемого каскадса 6, электрс1л1агнитного плеча моста, переменного ят1енюатора 7, усилителей высокой част 1ты канала сигнала ошибки 8 и канала оиориоro напряжения 9, см си-..елей кяняля сигнала ошибки 10 и канала опорного напряжения 11, гетеродина 12, усили елей иромежуточной частоты канала сигналя cili;II6Изобретение относится к устройствам для измерения поглощения и дисперсии скорости, ультразвука в образцах материалов в зависимости от того или иного параметра| и может быть применено в экспериментальной физике.

Известные ультразвуковые устройства для исследования образцов материалов, содержашие генератор высокочастотных колебаний, импульсный высокочастотный мост, в одном плече которого находится исследуемый образец с пьеэопреобраэователями, а в другом — переменный атте-. нюатор и фазоврашатель, детектор, приемник и регистрируюший прибор, не в сос= тоянии отличить, эа счет поглошения или скорости,. изменяется балансировка моста, что исключает возможность автоматизации процесса измерений, 1Лель изобретения — обеспечить одновременное и автоматическое измерение поглощения и скорости ультразвука.

Зто достигается тем, что в устройство введен канал опорного напряжения, вход которого подключен к выходу фазовраща j1ОЛ Д1- Te !.I Ь «YQ3 l <- $1 1«, 1 li i«P

= G88. 8;- ,„--,--,- о0 «". 1 -«с (тела, - с-а:1о лени-:..; в з11есстjic)I It!! Ill!ill(i! I ки 13 и канала опорноi о напряжения 14, фазонраше гелей о«орного напряжения 15 и 16, синхронных детекторов 17 и 18, работиюших на промежуточной частоте, и слцдяших систем 19 и 20 (цепи,по котойн«.1 IlpoHcxoflHT самобалвнсировкв моста ц «. чертеже показа н и, лу нкти ром ) .

Устройство работает следующим образом.

Кварцевый генератор непрерывных колебаний 1 возбуждает входной каскад ультразвукового плеча 3, который модулируется короткими (1+3 мксек) импульсами с блока 2, Высокочастотные импульсы преобразуются пьезопреобраэователем в ультразвуковые, проходят образец, вновь преобразуются в высокочастотные колебания вторым пьеэопреобраэователем и складыввюся в противофазе с импульсами сигнала сравнения, вырабатываемыми в каскаде 6, которые задержаны относительно импульсов в блоке 3 нв время ультразвуковой задержки в образце. Фаза высокочастотного заполнения и амплитуда имПульса сравнения изменяются соответственно переменными фазовращвтелем 5 и аттен.овтором 7, позволяя добиться полной компенсации полезного сигнала и сигнала сравнения, Возникающий ири разбалансировке моста сигнал ошибки усиливается суиергете-! родниным приемником, состоящим из усилителя высокой частоты 8,смесителя 10 и усилителя промежуточной частоты 13, и поступает на синхронные детекторы 17 и

18. Опорный сигнал для управления этими детекторами снимается после фвэовращателя 5, усиливается супергетеродинным приемником, имеющим обший с приемником сигнала ошибки гетеродин 12, и через фазоврашатели огорного напряжения 15 и 16 подается на синхронные детекторы. Прн этом путем надлежащей настройки фаэоврашателей 15 и 18 опорные напряжения, постуиаюшне на синхронны л . ек 11«,« ф»вЂ” зированы так, что одно из «их с г н«адает ио фазе с сигналом сравнения, л нгоо рое сдвинуто на 90 .

Требуемая жесткая связь по фазе сигналов сравнения и опорного напряжения до „-тигается тем, что и сигнал сравнения и . f опорный:.сигнал возбуждаются напряжением, снимаемым после фаэовращателя 5. Ирн ирг р вильной настройке фазоврашателей 15 и 16 выходное напряжение одного из синхронных детекторов несет информацию об изменении поглошения звука, а второй - об изменении скорости в образце. Эти выходные сигналы и используются для управления следяшими системами 19-20, одна иэ которых проиэводит балансировку моста по амплитуде, а другаяпо фазе.

Предмет изобретения

Ультразвуковое устройство для исследования образцов материалов, содержашее стабилизированный по частоте генератор

М высокочастотнь;х колебаний, импульсный высокочастотный мост, в одном плече которого находится исследуемый образец с пьеэопреобразователями, а в другом - переменный аттенюатор и фазоврвшатель, 30 приемник, детектор и регистрирукнций прибор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью обеспечения одновременного и автома-1 тического измерения поглошения и скорости ультразвука, в него введен канал опорного

М напряжения, вход которого подключен к вы ходу фаэоврвшвтеля, установленного в элетромвгнитном плече импульсного акустического моста перед генератором импульсов, в выход — к фазоврвщвтелям, последовв р тельно соединенным с двумя синхронными детекторами, подключенными к Двум следя шим системам, связанным с блоком импульсно-кодовой модуляции.

Редактор О. Станина

Сос гавитель Н, фомичев

Техред М. Левицкая Корректор 3, Фанта

Заказ 1 158 Тираж 902 Подписное

11НИИ!!И Государственного комитета Совета Министров (:ССР но делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Гагарина, 1()1

ППП,Патент Зак. 80