Установка для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Белорусский государственный институт метрологии(72) Автор Федоров Владислав Викторович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Белорусский государственный институт метрологии(57) Установка для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний, включающая электронный блок, содержащий генератор импульсов возбуждения и приемник, а также совмещенный иммерсионный пьезопреобразователь, закрепленный в устройстве юстировки иммерсионной ванны над аттестуемым изделием, отличающаяся тем, что в установку дополнительно введен персональный компьютер, соединенный с электронным блоком посредством -порта.(56) 1. Измеритель скорости и коэффициента затухания ультразвука ГСП УС-12 ИМ КРИСТАЛЛ-9. Технические условия ТУ 25-06 (ЩЮ 2.048.145) -78. 2. Прибор для оценки структуры ГСП АКОН-3 УС-13 И. Технические условия ТУ 2506 (ЩЮ 2.048.157) -83. 3. МИ 1956-89 ГСП. Коэффициент затухания продольных ультразвуковых волн в стандартных образцах и акустических нагрузках для ультразвукового неразрушающего контроля. Методика выполнения измерений. 1315 Предлагаемое техническое решение относится к ультразвуковым устройствам для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний в твердых средах и может найти применение при метрологическом обеспечении стандартных образцов и акустических нагрузок, применяющихся в ультразвуковом неразрушающем контроле, а также в медицине при метрологическом обеспечении ультразвуковых томографов. Известна установка, включающая генератор импульсов возбуждения, приемник, блок вычислительный, блок индикаторный, блок питания и иммерсионную ванну 1. Недостатком установки является низкая точность измерений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению(прототип) является установка для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний, содержащая электронный блок, включающий блок индикаторный, блок питания,блок вычислительный, генератор импульсов возбуждения и приемник, к которому подключен совмещенный иммерсионный пьезопреобразователь, а также иммерсионную ванну с устройством юстировки пьезопреобразователя 2. Однако данная установка также обладает рядом недостатков, а именно выбор и сравнение амплитуд импульсов выполняется оператором по экрану прибора, что снижает точность измерений установка не позволяет учитывать величину дифракционных потерь и потерь на отражение от границ аттестуемого изделия, что вносит дополнительную погрешность измерений отсутствует возможность обработки результатов измерений, их документирования и накопления в качестве органов управления используются механические переключатели, что снижает надежность устройства низкая производительность процесса измерений. Задачей предполагаемой полезной модели является создание автоматизированной установки для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний, обеспечивающей исключение дополнительных погрешностей измерения затухания, упрощение процесса измерений и управления им, возможность обработки результатов измерений, повышение надежности установки. Задача решается за счет того, что в установку, содержащую электронный блок, включающий блок питания, генератор импульсов возбуждения и приемник, к которому подключен совмещенный иммерсионный пьезопреобразователь, а также иммерсионную ванну с устройством юстировки пьезопреобразователя вводится персональный компьютер, который выполняет часть функций электронного блока (в частности, выполняет предварительную обработку измерительной информации, поступающей на вход приемника устройства) выполняет функции устройства управления установкой выполняет функции устройства визуализации сигналов измерительной информации осуществляет обработку результатов измерений в соответствии с действующей нормативной документацией, представление результатов измерений в требуемом виде (вывод протокола на экран монитора,в файл, на печать), накопление и долговременное хранение результатов измерений в базе данных. На чертеже представлена схема установки для измерения затухания продольных ультразвуковых колебаний. Предполагаемая полезная модель включает в себя электронный блок 1, включающий генератор импульсов возбуждения 2 и приемник 3. К выходу генератора импульсов возбуждения 2 и ко входу приемника 3 подключается совмещенный иммерсионный пьезоэлектрический преобразователь 4, который закрепляется в устройстве юстировки иммерсионной ванны 5 над аттестуемым изделием 7. Электронный блок 1 соединен с персональным компьютером 6 посредством -порта (на схеме не показан). Установка работает следующим образом. Аттестуемое изделие 7 помещается в иммерсионную ванну 5, наполненную иммерсионной жидкостью. Над ним размещается совмещенный иммерсионный пьезоэлектрический преобразователь 4 и закрепляется при помощи устройства юстировки, входящего в 2 1315 комплект иммерсионной ванны 5. Генератор импульсов возбуждения 2 электронного блока 1 вырабатывает высокочастотные электромагнитные импульсы, возбуждающие пьезоэлектрический преобразователь 4. Преобразователь 4 излучает в направлении, нормальном к передней грани аттестуемого изделия 7, через слой иммерсионной жидкости импульс ультразвуковых колебаний, который в процессе многократных отражений от плоскопараллельных граней изделия 7 трансформируется в серию разделенных по времени и спадающих по амплитуде импульсов, поступающих на преобразователь после обратного прохождения через иммерсионную жидкость. С преобразователя 4 серия импульсов поступает на вход приемника 3 электронного блока 1, где она усиливается, фильтруется,оцифровывается и передается в контроллер электронного блока 1. Контроллер обеспечивает предварительную обработку получаемой информации, реализацию низкоуровневого измерительного алгоритма, управление всеми узлами и связь с управляющим персональным компьютером 6. Для обеспечения максимальной гибкости и эффективности использования установки часть функций контроллера реализована фиксированным микрокодом,постоянно размещенным в ПЗУ контроллера, а оставшиеся - загружаемой из компьютера 6 в процессе инициализации установки микропрограммой, что позволяет менять логику работы установки без вмешательства на аппаратном уровне. Связь электронного блока 1 и компьютера 6 осуществляется через -порт. Персональный компьютер 6 осуществляет управление работой установки - измерения проводятся в автоматизированном режиме,управление осуществляется при помощи стандартных средств ввода информации персонального компьютера (клавиатура и мышь) без использования механических переключателей, что существенно повышает надежность установки визуализацию процесса и результатов измерений - оператору достаточно выбрать лишь параметры зондирующего импульса и отметить два импульса отражения, остальные операции (выбор отсчетной полуволны, сравнение амплитуд импульсов, обработку измерительной информации и ее представление на экране) выполняет персональный компьютер обработку результатов измерений в соответствии с требованиями 3 с учетом поправок на дифракционные потери и потери на отражение от границ СО осуществляет накопление и хранение результатов измерений. Формат файлов с данными - . Полученные данные можно экспортировать в любую систему управления базами данных (СУБД), позволяющую генерировать отчет в виде протокола в форме, соответствующей текущим требованиям. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.