166873. lajstromszámú szabadalom • Mérőberendezés ultrahang vizsgálandó közegen való áthaladási sebességének mérésére 166874 Eljárás vas és vasötvözet olvadékának frissítésére
166873 7 8 test (2d ábra; 7ti) szenved. Ezután a 7 impulzusszámláló kimenetén addig jelen levő egyenfeszültség megszűnik (2d ábra; t = 7ti+ 3)- Ezzel a második és további áramimpulzus formálása után a 7 impulzusszámláló ismét számlálásra kész alapállásba áll be. A 7 impulzusszámláló tehát a t = 7ti 3 időponttól kezdve várja a következő impulzussor (2d ábra) negyedik impulzusát, amely a t = 7ti időpont után bekövetkező reflexiók eredménye. A t = 7ti időponttól tehát megismétlődik az a' folyamat, ami eddig a t = t« időponttól kezdődően — ahol az áramimpulzus-generátor az ultrahangsugárzót gerjesztette — lejátszódott. Eközben az indító 8 generátor bemenetén állandóan egyenfeszültség van jelen, amely az 5 erősítő optimális erősítőüzemét vezérli és amely a 8 generátor Fe frekvenciájú kimenőimpulzusait letiltja, azaz a generátort kikapcsolva tartja. A továbbiakban az 1 áramimpulzus-generátor kimenetén megjelenő következő ár amimpulzusok hasonló folyamatot indítanak meg, tehát a mérőberendezés önrezgő állapotban marad mindaddig, amíg az 1 áramimpulzus-generátorból, a 2 ultrahangsugárzóból, a vizsgálandó 3 anyagból, a 4 ultrahangvevőből, 5 erősítőből, 6 detektorból és 7 impulzusszámlálóból álló az 1 áramimpulzus-generátorhoz záródó zárt kör meg nem szakad. Ez az autocirkuláció elvén alapuló üzemmód. Ha valamilyen okból — pl. a 2 ultrahangsugárzónak a vizsgálandó 3 anyag felületén történt mechanikus elmozdulása miatt — az impulzus zárt köre megszakad, az autocirkuláció leáll, akkor az indító 8 generátor bemenetén önrezgő autocirkulációs üzemmódban jelenlevő egyenfeszültség megszűnik, és a 8 generátor egy Fe frekvenciája impulzussorozatot kezd adni. Az első indítóimupulzus indítja az 1 ár amimpulzusgenerátort és amennyiben az impulzus fentemlített köre újra zár, az autocirkulációs üzemmód visszaáll és a 8 generátor nem ad további impulzust. A védeni kívánt 4 mérőberendezésnek az a tulajdonsága, hogy képes az autocirkulációt önműködően visszaállítani, erősen lecsökkenti az egy kísérlethez szükséges időt — szemben az ismert készülékekkel. Mielőtt áttérnénk azoknak a matematikai öszszefüggéseknek ismertetésére, amelyekből az áthaladási (terjedési) sebesség számítható, megemlítünk még egy fontos jelenséget, amely egyaránt sajátja az ismert mérőberendezéseknek és a találmány szerinti berendezésnek is. Az eddigi ismertetés során tudatosan nem foglalkoztunk azzal a jelenséggel, hogy a zárt körben további késleltetések is fellépnek, amelyek az impulzusnak az egyes egységeken történő áthaladásához szükséges Te idők. Feltételezzük tehát, hogy egy impulzus körbefutásának ideje abban az esetben, ha a mérendő anyagban fellépő áthaladási idő nulla, akkor a körbefutás időtartama nulla. Ez a feltételezés adott lehetőséget arra, hogy a 2 ábrán a folyamatokat nehézség nélkül egyszerűsítve ábrázoljuk. Ismert tény, hogy az impulzusok formálása csak a formáló egység felépítésétől függő késleltetési re idő alatt lehetséges. A fentiek alapján bevezethető az autocirkulációs kör teljes késleltetési Ztt, idő fogalma. Ezzel a teljes késleltetési Tn idő az alábbi összefüggés szerint számítható: T„ = T„0 Sx b (sec) (3.) ahol T„(j egy ultrahangimpulzus kezdetétől az általa keltett n-ik vett impulzus kezdetéig eltelt késleltetési idő sec-foan. (2) összefüggés alapján Tn0 = (2n — 1) ti Hib a teljes késleltetési idő az n-ik vett impulzus által kiváltott áramimpulzus megjelenéséig. A (3) összefüggés szerint az autocirkuláció zárt körében F„ frekvenciával kering az ánamimpulzus-generátorból jövő és az áramimpulzus-generátör bemenetére visszatérő áramimpulzus, ahol az F„ az alábbi összefüggés szerint áll be a körben: F„ = — = (Hz) (4.) 1-n *-no \ •Ztb Ezzel az ultrahang áthaladási sebessége a vizsgált anyagban: (2n —1)-Fn-1 , , , v = -5 ' (im/sec) (5.) 1 = b Azokban az esetekben, amelyekben érvényes 2xb a ^ 1 viszony, az (5) összefüggés az 45 Tn alábbi formára egyszerűsíthető: v=(2n— l)F„.l (m/sec) 6.) 50 A mérendő anyagon áthaladó ultrahang áthaladási sebességének mérésére alkalmas mérőberendezéshez az áthaladási sebesség mérésekor az ismert mérőberendezéshez hasonlóan frekvenciamérőt kell kapcsolni, amellyel az Fn frekven-55 ciát meghatározzuk, és a mért értéknek az (5) (6) összefüggésbe történő behelyettesítésével határozzuk meg a sebességet. Ennek előfeltétele az, hogy ismerjük azon felületek közötti távolságot, amelyeken a 2 ultra-60 hangsugárzó ill. a 4 ultrahangvevő el van helyezve. Ezzel függ össze az ismert mérőberendezések két lényeges hiányossága: ezekkel a készülékekkel lehetetlen megbízhatóan meghatározni az 65 „n" sorszámot, másrészt Zib értékének meghatá-4
