SU1137384A1 - Устройство измерени скорости ультразвука - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее соединенные пс4,ледовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор, усилитель, первый и второй триггеры, коммутатор, соединенньй.,вторым входом с выходом первого триггера, интегратор, управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходомс вторым входом первого триггера, и соединенный с выходом управл емого генератора регистратор, о т л и ча юще ее   тем, что, с целью повьппени  точности измерений, оно снабжено линией задержки, включенной между выходом генератора зондирукжщх импульсов и вторьо | входом селектора.

Description

Фиг.1

1 1

Изобретение относитс  к акустическим измерени м .и может быть использовс но преимущественно при гидрофизических исследовани х.

Известно устройство измерени  скорости звука, содержащее последовательно соединенные генератор зондир .ую1чих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитныьш мембранами, усилитель, регулируемую задержку и импульсньй селектор .Си

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений , вызванна  паразитными акустическими задержками в защитных мембранах .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство измерени  скорости ультразвука, содержащее соединенные последовательно генератор зондируюрщх импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор , усилитель, первый и второй триггеры, коммутатор, соединенный вторым входом с выходом пер .вого триггера, интегратор, управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом с вторым входом первого триггера,, и соединенньй с выходом управл емого генератора регистратор 2}.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений, обусловленна  погрешностью, вносимой задержкой в загщтных мембранах.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство измерени  скорости ультразвука, содержащее соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембрана и,, селектор, усилитель , первый и второй триггеры, коммутатор , соединенный вторым входом с выходом первого триггера, интегратор , управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом 73842

с вторым входом первого триггера, и соединенный с вьссодом управл емого генератора регистратор, снабжено линией задержки, включенной -между с выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом селектора. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства измерени  скорости ультразвука j на фиг. 2 - временные диагJO раммы его работы.

Устройство измерени  скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий 2 и приемный 3 преобразователи с защитными мембранами 4 и 5, селектор 6, усилитель 7, первьй 8 и второй 9 триггеры , коммутатор 10, соединенный вторым входом с выходом первого триггеQ ра 8, интегратор 11, управл емый генератор 12, делитель 13 частоты и распределитель 14 импульсов, соеди- ненньй первым выходом с входом генератора 1 зондируюп х импульсов, вто5 рым выходом - с вторым входом второго триггера 9 и третьим выходом - с вторым входом первого триггеоа 8, включенную между, выходом генератора 1 зондируюргих импульсов и вторым входом селектора 6 линию 15 задержки и соединенный с выходом управл емого генератора 12 регистратор 16.

Устройство измерени  скорости ультразвука работает следукщим образом ,

Управл емьй генератор 12 создает непрерывную последовательность импульсов , котора  через делитель 13 частоты с коэффициентом делени  h подаетс  на вход распределител  14 импульсов, которьй представл ет собой сдвиговый регистр. Импульсы на каждом из его последующих выходов смещены относительно предьщущего выхода на период выходного сигнала делител  13 частоты. По переднему фронту импульса с первого выхода распределител  14 импульсов генератор 1 зондирующих импульсов выдает короткий импульс 17 на излучающий преобразователь 2 и в линию 15 задержки . Излученный ультразвуковой импульс распрост 1ан етс  от преобразовател  2 через мембрану 4 в контролируемую среду. Дойд  до мембраны

5 5 приёмного преобразовател  3, он частично отражаетс  от границы раздела контролируема  среда - материал мембраны и вновь возврап(аетс  к 3 мембране 4 излучающего преобразовате л  2. Здесь он вновь претерпевает отражение от упом нутой границы раздела сред и возвращаетс  к приемному преобразователю, образу  первый эхосигнал 18 ( j 1 на фиг. 2), В зависимости от материала и конструкции мембраны, а также параметро контролируемой среды в измерительном участке возможно 8-12 таких отражений ( i 8-12) до практического затухани  последовательности эхоимпульсов . Сигнал с выхода генератора 1 зондирующих импульсов задерживаетс  линией 15 задержки и открывает селектор 6 к моменту прихода j-г отражени . С приемного преобразовате л  3 черег открытый селектор 6 j -и эхоимпульс поступает на вход усилител  7 и.затем на вход установкив 1 первого триггера 8. Последний формирует сигнал 19, передний фронт которого соответствует моменту регистрации -го эхоимпульса, а задний фронт образуетс  по переднему фронту импульса на третьем выходе распределител  14 импульсов. Сигнал с выхода первого триггера 8 поступает на вход Г второго триггера 9, на вход синхронизации которого поступает импульс 20 со второго выхода ,распределител  14 импульсов. При этом второй выход распределител  14 импульсов  вл етс  i-ым разр дом сдвигового регистра, а третий выход - К -ым разр дом, К : i и должно соблюдатьс  равенство Если врем , равное (л- 1) перио дам следовани  импульсое с делител  13 частоты, больше времени распространени  j-ro эхосигнала в конт84 , 4 ролируемой среде, то на выходе второго триггера 9 образуетс  сигнал лог. . Открытый по управл к цему входу сигналом с выхода первого триггера 8 коммутатор 10 соедин ет выход второго триггера 9 с входом интегратора 11. Напр жение на выходе интегратора 11 увеличиваетс  и, поступа  на управл ющий вход управл емого генератора 1,, увеличивает его выходную частоту до выполнени  равенства упом нутых временных интервалов . Если врем , равное (i - 1) перио- дам следовани  имйульсов с делител  13 частоты, меньше времени распространени  j-го эхосигнала в среде, то работа устройства аналогична, с той разницей, что на выходе второго триггера 9 действует сигнал лог.О. При этом вход интегратора 11 через коммутатор 10 заземлен на врем  действи  импульса с первого триггера 8, напр жение на выходе интегратора 11 уменьшаетс , что приводит к понижению частоты управл емого генератора 11 до вьтолнени  упом нутого равенства. В предлагаемом устройстве в установившемс  режиме осзществл етс  равенство времени прихода j-ro эхоиг-тульса в контролируемой среде ,и временного интервала, соответствук его Ч I - 1) f) периодам следовани  выходных импульсов управл емого генератора, в отличие от прототипа, где уравновешивание осуществл етс  1А периодами управл емого генератора, Использование изобретени  позвол ет повысить точность измерений за счет уменьшени  в ( i - 1) раз относительной погрешности из-за защитных мембран.

иг.2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор, усилитель, пер· вый и второй триггеры, коммутатор, соединенный..вторым входом с выходом первого триггера, интегратор, управляемый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом с вторым входом первого триггера, и соединенный с выходом управляемого генератора регистратор, о т л и ч а юще е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено линией задержки, включенной между выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом селектора·

   SU,.,. 1137384 >

   Фиг.1