169340. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés ultrahang áthaladási sebességének mérésére
5 169340 6 állapotát is beállítja. Ez az egyenfeszültség csak akkor áll elő, ha az 5 erősítő bemenetére áramimpulzusok érkeznek. Mivel a kiimiulási állapotban ez a feszültség nincs jelen, a 8 inortó generátorban sem vált ki indító impulzusokat, amelyek ismét- 5 lődési Fc frekvenciája (2a. ábra) kisebb, mint a működési Fn frekvencia, amely a készülék beindítása után mérés közben keletkezik. Ha a 8 indító generátor első kimenő impulzusát io második kimenő impulzus is követné, (a 2a. ábrán szaggatott vonallal feltüntetve) akkor ez az impulzus Te periódusidővel az első impulzus után jelenne meg. Az ismétlődési Fc frekvenciát az szabja meg, hogy meghatározott esetekben az in- 15 dító generátor független áramimpulzus-generátorként üzemel, így a mérőberendezés optikai hangolásánál pl. az áthatoló ultrahang intenzitásának qualitativ ellenőrzésénél. Ebben az üzemmódban a 8 indító generátor bemenetére külső egyenfeszült- 20 séget vezetünk, aminek hatására a 8 indító generátor kimenetén folyamatosan, Fc ismétlődési frekvenciával jelennek meg impulzusok. A 8 indító generátorban keltett első impulzus 25 (2a. ábra) az 1 áramimpulzus-generátor bemenetére jut és indítja azt. Az áramimpulzus-generátor érinek hatására egy első áramimpulzust ad (2b. ábra). Ez az impulzus egyrészt az ultrahangsugárzóként működő 2 ultrahangsugárzó és -vevőt táplálja, amely a 30 3 vizsgálandó anyagban ultrahangimpulzust ad (2c. ábra), másrészt a 4 kapcsolón át az 5 erősítőre jutva a 7 impulzusszámlálót nullázza, ezenkívül a 4 kapcsolót a bemenetére jutó jel „megszakított" állapotba billenti, amely állapotra az jellemző, 35 hogy a bemenete és kimenete közötti villamos ellenállás közel végtelen. A 7 impulzusszámláló kimenetén nullázáskor megszűnik a feszültség (2d. ábra). A számlálás tetszőleges rendszerben, például decimális kóddal tör- 40 ténhet. Az első ultrahangimpulzus (2c. ábra) a vizsgálandó anyagon ti idő alatt történő áthaladása után az anyag túlsó faláról visszaverődik és visszatér ahhoz a felülethez, amelyen az ultrahang-átalakító 45 el van helyezve, és ebben - a 2 ultrahangsugárzó és -vevőben - kiváltja az első vett impulzust (2e. ábra, t = 2 tt), amelynek amplitúdója öt-hat nagyságrenddel kisebb, mint a betáplált ultrahangimpulzus (2b. ábra). 50 Az áramimpulzus-generátor áramimpulzusával kiváltott első ultrahangimpulzus kezdetétől az első vett impulzus kezdetéig t = 2 tt idő telik el. Ezalatt az idő alatt az ultrahangimpulzus áthalad a vizsgált 55 anyagon annak túlsó faláig, ezen a falon visszaverődik, majd visszafelé is áthalad a 3 vizsgálandó anyagon és kiváltja az első vett impulzust. (2e. ábra, t = 2 ti). Az áthaladási sebesség ismeretében a 2 ti értéke az alábbi összefüggésből szá- 6u mítható: 21 2t, = ahol 1 a 3 vizsgálandó anyag szembenfekvő felületei közötti távolság (m), v az ultrahangnak a mérendő anyagra jellemző áthaladási (terjedési) sebessége (m/sec). Az 1 áramimpulzus-generátor 4 kapcsolóra jutó áramimpulzusa a 4 kapcsolót megszakított állapotba viszi, így az nem engedi a nagy amplitúdójú áramimpulzust az 5 erősítőre jutni. Az 1 áramimpulzus-generátor kimenő áramimpulzusának T szélessége (időtartama) (2. ábra) sokkal kisebb, mint a 2 ti idő, ezért az első visszaverődött ultrahangimpulzus visszaérkezésekor az általa az ultrahang-átalakítóban (2 ultrahangsugárzó és -vevő) keltett impulzus (2e. ábra, t = 2ti) jut a 4 kapcsoló bemenetére, amely impulzus öt-hat nagyságrenddel kisebb amplitúdójú az ultrahang-impulzust keltő áramimpulzusnál (2. ábra). Az áramimpulzus lecsengése után (2b. ábra, t = r) a 4 kapcsoló „zárt" állapotba billen, amely állapot a 4 kapcsoló bemenetét a kimenetével összekötő közel nulla értékű ellenállással jellemezhető. A visszaverődött ultrahangimpulzus visszaérkezésekor tehát a 4 kapcsoló „zárt" állapotban van, így az ultrahang-átalakítóban keltett impulzus a 4 kapcsolón át az 5 erősítő bemenetére jut. Nevezzük az ultrahangátalakító által vett első impulzust — amely tehát az áramimpulzus által az ultrahang átalakítóban keltett, a 3 vizsgálandó anyagon áthaladt, reflektálódott és visszafelé áthaladt ultrahangimpulzus által az ultrahangátalakítóban keltett impulzus - az ultrahangimpulzus első reflexiójának. Az első reflexió után az ultrahangimpulzus még nem csillapodik teljesen le, hanem a vizsgált 3 anyag falain többször reflektálódik és a 2 ti időközönként újabb vett pulzusokat kelt az ultrahang-átalakítóban (2e. ábra), amelyek amplitúdója egyre kisebb. Az ultrahang-átalakító által vett második impulzust, amely tehát az áramimpulzus által az ultrahang-átalakítóban keltett a 3 anyagon kétszer oda-vissza áthaladt és reflektálódott ultrahanghullám által az ultrahang átalakítóban keltett impulzus — nevezzük az ultrahangimpulzus második reflexiójának. A reflexiók mind^ addig létrejönnek, míg az ultrahangimpulzus teljesen le nem csillapodik. Mivel a két vett impulzus között az ultrahangimpulzusnak 21 távolságot kell megtennie a vizsgálandó anyagban, az első és a második, a második és a harmadik stb. „reflexiók" között 2 ti időintervallum (2e. ábra) figyelhető meg. így az n-ik és az (n+l)-ik reflexió közötti időintervallum is 2ti. Az ultrahangimpulzus keltésének kezdete (2c. ábra, t = 0) és az ultrahangimpulzus n-k reflexiója közötti Tno időintervallum (2c. ábra, t = Tno) az alábbi: Tn0 = 2nt! (sec) (2) ahol n = 1,2,3 ... a reflexiók sorszáma. 3
