Пристрій для контролю якості матеріалів

Пристрій для контролю якості матеріалів, що містить генератор потужних імпульсів, з'єднаний з випромінювачем, ключ, приймач, генератор опорної частоти, підсилювач, синхронізатор, вихід якого Пристрій для контролю якості матеріалів відноситься до області неруйнівного контролю фізико-механічних характеристик будівельних матеріалів, зокрема до ультразвукових пристроїв, що використовуються для виміру коефіцієнта загасання ( а ) і швидкості (v) поширення ультразвукових коливань У цьому випадку швидкість поширення ультразвукових коливань розраховується за відомою формулою t v = -, І де t - час поширення ультразвукових коливань від випромінювача до приймача, І - відстань між випромінювачем і приймачем При цьому вимір часу поширення ультразвуку здійснюється за КІЛЬКІСТЮ імпульсів генератора опорної частоти, що проходять на лічильник між моментом випромінювання пружних хвиль і моментом приходу інформаційного сигналу Відомий пристрій для контролю якості матеріалів, що містить генератор потужних імпульсів, приймальний і випромінюючий перетворювачі, підсилювач, лічильник імпульсів (Ас №317968 СССР, Кл G01 N29/00, 1970) Недоліком відомого пристрою є низькі надійність і вірогідність даних виміру Це виявляється в появі помилкових результатів вимірів, що виникають через помилкові спрацювання лічильного пристрою підключений до входів тригера и лічильника імпульсів, формувач імпульсів, вихід якого приєднаний до входу тригера, який відрізняється тим, що він додатково оснащений попереднім підсилювачем, до входу якого підключений приймач, а вихід з'єднаний через ключ із входом підсилювача, мультивібратором, вхід якого приєднаний до виходу синхронізатора, а вихід - до входу ключа, схемою збігу, до входів якої підключені вихід генератора опорної частоти і вихід тригера, а її вихід з'єднаний із входом лічильника імпульсів, до виходу якого підключений індикатор, причому вихід підсилювача з'єднаний із входом формувача імпульсів Це явище виникає, наприклад, при дослідженні бетону чи інших матеріалів на великих відстанях між випромінювачем і приймачем або при високій тріщинуватості матеріалу У цьому випадку необхідна висока потужність генератора потужних імпульсів і висока чутливість підсилювача При цьому на виході підсилювача пристрою спостерігається паразитний імпульс наведення від генератора потужних імпульсів Він виникає через електромагнітне наведення і наведення по ланцюгах живлення і призводить до появи помилкових результатів виміру Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого є ультразвуковий пристрій для контролю якості матеріалів, що містить синхронізатор, послідовно електроакустично з'єднані генератор потужних імпульсів, випромінюючий перетворювач, приймальний перетворювач і підсилювач, формувач імпульсів, тригер, селектор і лічильник імпульсів, генератор опорної частоти, виходом з'єднаний з другим входом селектора, схему формування часу індикації, першим входом з'єднану з другим виходом формувача імпульсів, другим входом - з виходом синхронізатора, схему скидання, входом з'єднану з виходом схеми формування часу індикації, а виходом - з другим входом лічильника імпульсів, третій вхід якого з'єднаний з виходом синхронізатора, другий вхід тригера з'єднаний з виходом синхронізатора, генератор керуючих імпульсів, входом з'єднаним з виходом ю (О 61594 синхронізатора, а виходом -з керуючим входом підсилювача, схему затримки, входом підключену до виходу синхронізатора, першим виходом - до входу генератора потужних імпульсів, а другим виходом - до третього входу тригера, другий тригер, першим входом підключений до третього виходу схеми затримки, другим і третім входами - до виходів синхронізатора, і ключем, входом підключеним до виходу другого тригера, другим входом до виходу підсилювача, а виходом - до входу формувача імпульсів ( А с №1341572, СССР, Кп G01 N29/04, опубл Б И №36, 1987г) Пристрій підвищує надійність виміру за рахунок застосування системи автоматичного регулювання підсилення (АРП) підсилювача Однак при досить високій потужності генератора потужних імпульсів у ряді випадків спостерігається поява помилкових результатів виміру через електромагнітне наведення сигналу генератора потужних імпульсів на підсилювач На додаток до цього, через застосування схеми АРП значно знижується вірогідність виміру коефіцієнта загасання ультразвукового сигналу В основі винаходу лежить завдання створення такого пристрою для контролю якості матеріалів, у якому за рахунок введення додаткових блоків виконується відключення підсилювача на час дії електромагнітного наведення і наведення по ланцюгах живлення від генератора потужних імпульсів і за рахунок цього підвищується надійність і вірогідність даних виміру швидкості поширення і коефіцієнта загасання ультразвукового сигналу Поставлене завдання вирішується тим, що пристрій для контролю якості матеріалів, що містить генератор потужних імпульсів, з'єднаний з випромінювачем, ключ, приймач, генератор опорної частоти, підсилювач, синхронізатор, вихід якого підключений до входів тригера і лічильника імпульсів, формувач імпульсів, вихід якого приєднаний до входу тригера, ВІДПОВІДНО ДО винаходу додатково забезпечений попереднім підсилювачем, до входу якого підключений приймач, а вихід з'єднаний через ключ із входом підсилювача, мультивібратором, вхід якого приєднаний до виходу синхронізатора, а вихід - до входу ключа, схемою збігу, до входів якої підключені вихід генератора опорної частоти і вихід тригера, а її вихід з'єднаний із входом лічильника імпульсів, до виходу якого підключений індикатор, причому вихід підсилювача з'єднаний із входом формувача імпульсів Сутність винаходу полягає у виключенні появи помилкових сигналів на виході підсилювача в результаті відключення входу підсилювача від виходу попереднього підсилювача на час дії наведення сигналу генератора потужних сигналів і внаслідок цього підвищення надійності і вірогідності вимірів Функціональна схема пристрою подана на фіг 1 На фіг 2 зображені діаграми його роботи Пристрій для контролю якості матеріалів містить генератор потужних імпульсів 1, з'єднаний з випромінювачем 2, ключ 3, приймач 4, генератор опорної частоти 5, підсилювач 6, синхронізатор 7, вхід якого підключений до входів тригера 8 і лічильника імпульсів 9, формувач імпульсів 10, вихід якого приєднаний до входу тригера 8, попередній підсилювач 11, до входу якого підключений приймач 4, а вихід з'єднаний через ключ 3 з входом підсилювача 6, мультивібратор 12, вхід якого приєднаний до виходу синхронізатора 7, а вихід - до входу ключа 3, схему збігу 13, до входів якої підключені вихід генератора опорної частоти 5 і вихід тригера 8, а її вихід з'єднаний з входом лічильника імпульсів 9, до виходу якого підключений індикатор 14, причому вихід підсилювача 6 з'єднаний з входом формувача імпульсів 10 Пристрій для контролю якості матеріалів працює таким чином У початковий момент після включення від синхронізатора 7 надходить імпульс, що встановлює тригер 8 і лічильник імпульсів 9 у вихідний стан Наступний імпульс синхронізатора 7 запускає генератор потужних імпульсів 1, одночасно змінює стан тригера 8 і запускає мультивібратор 12 При цьому на виході мультивібратора 12 формується прямокутний імпульс, що закриває ключ З Тривалість (At) прямокутного імпульсу мультивібратора вибирається такою, щоб вона була більше паразитного імпульсу наведення від генератора потужних імпульсів 1 Цей паразитний імпульс виявляється у вигляді електромагнітного наведення чи перешкоди по ланцюгах живлення, впливає на попередній підсилювач 11 і підсилюється останнім У результаті того, що ключ 3 закритий, забезпечується відключення входу підсилювача 6 від виходу попереднього підсилювача 11 Унаслідок цього паразитний сигнал наведення від генератора потужних імпульсів 1 не буде проходити від попереднього підсилювача 11 через підсилювач 6 на вхід формувача імпульсів 10 По закінченню дії прямокутного імпульсу мультивібратора 12 відкривається ключ 3 і вихід попереднього підсилювача 11 підключається до входу підсилювача 6 Вихідний сигнал генератора потужних імпульсів 1 надходить на випромінювач 2, що збуджує в досліджуваному матеріалі пружні коливання Одночасно відкривається схема збігу 13, через яку починають проходити ЛІЧИЛЬНІ імпульси від генератора опорної частоти 5 на вхід лічильника імпульсів 9 Пружні коливання від випромінювача 2, поширюючись у бетоні, впливають на приймач 4 Прийняті і перетворені в електричний сигнал пружні коливання від приймача 4 подаються на вхід попереднього підсилювача 11 Час поширення пружних хвиль (t) від випромінювача 2 до приймача 4 більше, ніж встановлена тривалість (At) прямокутного імпульсу мультивібратора 12, тобто t>At Тому прийнятий інформаційний сигнал підсилюється послідовно з'єднаними попереднім підсилювачем 11 і підсилювачем 6 через відкритий ключ З Посилений інформаційний сигнал надходить на вхід формувача імпульсів 10, вихідний сигнал якого надходить на другий вхід тригера 8 і тим самим змінює його стан При цьомувихідний потенціал тригера 8 закриває схему збігу 13, що припиняє надходження лічильних імпульсів від генератора опорної частоти 5 на вхід лічильника імпульсів 9 61594 Таким чином, індикатор 14 пристрою являтиме величину часу поширення ультразвукових коливань від випромінювача 2 до приймача 4 Пропонований пристрій для контролю якості матеріалів забезпечує підвищення надійності й 9 вірогідності вимірів, причому поліпшення цих характеристик забезпечується і при дослідженнях бетону чи інших матеріалів на великих відстанях між випромінювачем і приймачем чи при високій тріщинуватості матеріалу ІЗ 14 Фігі. с/, -'її и12, U, и10 и, и Фіг 2 Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119