Изобретение относитс к устройствам дл измерени физических параметров тел, в частности к ультразвуковому контролю напр жени (усили ) зат жки в резьбовых соединени х, Целью изобретени вл етс повышение быстродействи . На чертеже приведена блок-схема устройства дл ультразвукового контрол зат жки резьбовых соединений. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, пьезопреобразователь 2, усилитель 3, первый формирователь 4, линию 5 задержки и второй формирователь 6, подключенный к первому входу генератора 1, последовательно соединенные демодул тор 7, входом подключенный к выходу усилител 3, и блок 8 автоматичес кой регулировки усилени (АРУ), выходом подключенный к второму входу усилител 3, последовательно соединение блок 9 управлени , вторым выходом подключенный к второму входу первого формировател 4, а третьим - к второму входу генератора 1, индикатор 10, последовательно соединенные кварцевьй генератор 11, преобразователь 12 врем - число импульсов , вторым входом подключенный к выходу второго формировател 6, а вторым выходом - к входу блока 9 управлени , реверсивный счетчик 13, вторым входом подключенный к четвертому выходу блока 9 управлени , а вторым выходом - к второму входу индикатора 10, и регистр 14, вторым входом подключенный к п тому выходу блока 9 управлени , а выходом - к второму входуреверсивного счетчика 13 Устройство работает следующим образом . Блок 9 управлени в начальный момент запускает генератор 1, который вырабатывает электрический зондирующий импульс, которым возбуждаетс пьезопреобразователь 2. Пьезообразователь 2, акустически св занный с контролируемой деталью, например бол том, преобразует электрический импульс в акустический и вводит ультра звуковые колебани (УЗК) в болт. УЗК, отража сь от противоположного торца болта, поступают вновь на пьезообразователь , 2, где преобразуютс в электрические колебани и поступают на усилитель 3. Здесь они усиливаютс до определенного уровн за счет охвата усилител обратной св зью , состо щей из демодул тора. 7 и блока 8 АРУ. Усиление до определенного уровн позвол ет исключить дополнительную погрешность измерени . Усиленный отраженный импульс по ступает на первый формирователь 4, который настроен блоком 9 управлени на срабатывание от переднего фронта первого отраженного импульса. Срабатыва , первый формирователь 4 возбуждает линию 5 задержки, с выхода которой через врем задержки Тд на втором формирователь 6 поступает им-г пульс, от которого он срабатывает и сформированньм импульсом запускает генератор 1. Генератор 1 вновь возбуждает пьезопреобразователь 2 и далее процесс повтор етс аналогично. При этом в системе устройство - контролируемый болт создаетс непрерывна импульсна циркул ци с перио--. дом, определ емым временем прохождени УЗК тела болтаи временем задержки в схеме устройства Тц TS + t,, где Т - период непрерывной импульсной циркул ции; tg - врем прохождени УЗК тела болта; t. -.задержка, осуществл ема в устройстве. Если первый формирователь 4 на- .. строен блоком 9 управлени на срабатывание от переднего фронта зондирующего импульса, то в системе устройство - контролируемый болт теми же элементами устройства создаетс непрерывна импульсна циркул ци с периодом Тц t-j, т.е. определ емым временем задержки в схеме устройства . В первом цикле работы устройства первый формирователь 4 настроен на срабатывание от переднего фронта зондирующего импульса, т.е. период : непрерывной импульсной циркул ции Тц равен tj. Преобразователь 12 формирует импульс длительностью (в зависимости от необходимой точности) 10 Тц, 100 -Гц или 1000 Тц, и т.д. Этот импульс в преобразователе 12 заполн етс импульсами кварцованной частоты, поступающими с кварцевого генератора 11. Таким образом, с преобразовател 12 на реверсивный счетчик 13 поступают импульсы, количестBQ которых определ етс длительноетью периода Тц t-, Реверсивный . счетчик 13, сброшенный блоком 9 управлени в начальный момент в ноль и настроенный на сложение, считает поступающие на него импульсы, тем самым преобразует длительность Тц t, в число в двоично-дес тичном коде. По окончании пачки импульсов, формируемой преобразователем 12, . блок 9 .управлени по команде с прео разовател 12 перестраивает реверсивный счетчик 13 на вычитание, а первый формирователь 4 на срабатыва Аие от переднего фронта первого отраженного импульса. В этом случае в системе устройство - контролируемый болт возникает непрерывна импульсна циркул ци с периодом Тц t + tg (определ емым задержкой Б схеме и временем прохождени УЗК тела болта). Преобразователь 12, как и в описанном реткиме, преобразу ет длительность Тцзколичество импульсов кварцованной частоты. Ревер сивный счетчик 13, работа в режиме вычитани , производит вычитание дво ично-дес тичного числа, определ ющего длительность Тц -- t- + t из двоично-дес тичного числа, записанного на реверсивном счетчике 13 при измерении длительности периода Тц to в первом режиме. После окончани вычитани на реверсивном счетчике 13 останетс число, определ ющее разность t- - (t + tj) tj - t - tg -t. Таким образом, на реверсивном счетчике 13 после вычитани .получаетс число, характеризу ющее длительность времени распростр нени УЗК в болте. Это число с реве сивного счетчика 13 по команде блока 9 -управлени зацисываетс в регистр 14 (знак не записываетс ). Каждый последующий цикл работы устройства начинаетс с того, что по команде блока 9 управлени в реверсивный счетчик 13 записываетс число, записанное в регистр 14. Бло 9 управлени вновь перестраивает пе вый формирователь 4 на срабатывание от переднего фронта зондирующего импульса, а реверсивный счетчик 13 переключает на сложение. При этом период непрерывной импульсной циркул ции Тц вновь равен t-. Устройство работает аналогично описанному, но на реверсивном счетчикр 13 в результате сложени получаетс число, определ емое суммой длительностей tg + t,. Индекс О в tj говорит о том, что это значение времени распространени УЗК в теле болта измерено в начальном цикле. После окончани сложени блок 9 управлени по команде от преобразовател 12 вновь переключает-реверсивный счетчик 13 ria вычитание, а первый формирователь 4 - на срабатыва-чг ние от переднего фронта первого отраженного импульса. При этом на реверсивном счетчике 13 происходит вычитание (tso + Ч) - (t + t) tg -bt. - Ч S tSo - tB , где t г. - врем прохождени УЗК тела болта; t,. - задержка. Т.е; после окончани вычитани на реверсивном счетчике 13 получаетс число, характеризующее измене-i; ние времени распространени УЗК в теле болта. По команде преобразовател 12 блок 9 управлени переносит это число с реверсивного счетчика 13 в индикатор 10. Записи в регистр 14, производимой в начальном цикле, не происходит, и в нем продолжает хранитьс значение tj . Блок 9 управлени вновь устанавливает в реверсивном счетчике 13 число, записанное в. регистре 14, перестраивает реверсивный счетчик 13 на сложение, а первый формирователь 4 на срабатывание от переднего фронта зондирующего импульса , и далее процесс повтор етс циклически по описанному принципу. Индикатор Ю индицирует изменение времени прохождени УЗК тела болта. Если к болту не приложены внешние воздействи , то длина болта и скорость распространени будут посто нны , а значит врем ty будет одним и тем же. Индикатор 10 в этом случае будет индицировать О, получающийс каждый раз на рэверсивном счетчике J3;. Если болт начать зат гивать, то он будет подвержен раст жению. В результате этого происходит удлинение болта и изменение скорости распространени УЗК., Следствием этих изменений вл етс увеличение, времени распространени УЗК в теле болта tj по сравнению с tj, в незат нутом болте. При этом реверсивный счетчик 13, уменьша в режиме вычитани число, записанное в режиме сложени , дойпет
511886396
до О, переключитс блоком 9 управле- с помощью тарировочных таблиц или
ни на режим сложени и таким обра-графиков очень точно измерить напр зом сосчитает разность Aty, отличнуюжение в болте или усилие зат жки, от 0. Как известно, &ty св зано с Таким , устройство позвонапр жением в болте (усилием зат ж- sл ет совместить во времени процесс
ки) нелинейной зависимостью. Исполь-измерени и вычислени и тем показани индикатора 10, можноповысить быстродействие.