Ультразвуковой анализатор сред

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ АНАЖЗАТОР СРЕД, содержащий последовательно соединенные синхронизирзпощий генератор , излучающий и приемный преобразователи , усилитель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов , вторым выходом соединенный с первым входом синхронизирующего генератора и устройство индикации,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде, он снабжен блоком выделения первого импульса , включенньм между формирующим каскадом и измерителем временных интервалов , блоком совпадения, включенным между измерителем временных интервалов и устройством индикации, опорным генератором, подключенным к i вторым входам блока совпадения и синхронизирующего генератора. СЛ 00 со ел о

507 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП .ИЙ (19) OD

3lsD G 01 N 29/00 (21) 3533188/25.-28 (22) 04.01. 83 (46) 30. 04. 84. Бюл. У 16 (72) Н.И. Бохан, Е.В. Галушко и А.И. Ковалинский (71) Белорусский институт механизации сельского хозяйства (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 580498, кл. G 01 N 29/00

2. Авторское свидетельство СССР

В 571743, кл. G 01 N 29/00. (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ АНАЛИЗАТОР

СРЕД1 содержащий последовательно соединенные синхронизирующнй генератор, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов, вторым выходом соединенный с первым входом синхронизирующего генератора и устройство индикации,о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде, он снабжен блоком выделения первого импульса, включенным между формирующим каскадом и измерителем временных интервалов, блоком совпаДения, включенным между измерителем временных интервалов и устройством индикации, опорным генератором, подключенным к вторым входам блока совпадения и синхронизирующего генератора.

1089507

5 !

25

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля за физико-.химическим состоянием жидких сред.

Известен измеритель скорости ультразвука в исследуемых средах, содержапдй два ультразвуковых преобразователя с акустическнми волноводами, к одному из которых подключен генератор, а к другому - приемное устройство, кроме того, в него введены устройства регулируемой и адаптивной задержки и измеритель временных интервалов (импульсный селектор) .. Включенные устройства адаптивной задержки последовательно в синхрокольцевую схему позволяет обеспечить линейную зависимость между скоростью ультразвука в исследуемой среде и частотой повторения выходных импульсов (13, Однако это включение приводит к неоправданному увеличению информативного времени задержки в периоде автоциркуляции синхрокольца и тем самым — к чвеличению погрешности измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ультразвуковой анализатор сред,содержащий последовательно соединенные синхронизирующий генератор, излучающий и приемный преобразователи,усиди" тель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов и устройство индикации, а измеритель времен.ных интервалов вторым выходом соединен с первым входом синхронизирующего генератора f23.

Недостаток известного устройства задержка сигнала при прохождении ультразвуковых колебаний в звуководах и электрическая задержка сигнала электронной схемой приемного тракта.

Цель изобретения - повышение точности измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой анализатор сред, содержащий последовательно соединенные синхронизирующий генератор, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов, вторым выходом соединенный с первым входом синхронизирующего генератора, и устройство индикации, снабжен блоком выделения первого импульса, включенным между формирующим каскадом и измерйтелем временных интервалов, блоком совпадения, включенным между измерителем временных интервалов и устройством индикации, опорным генератором, подключенным к вторым входам блока совпадения и синхрониэирующего генератора.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового анализатора сред.

Схема состоит иэ синхрониэирующего генератора 1, который включает последовательно соединенные формиро15 ватель 2 синхроимпульсов, генератор

3 одиночных импульсов и усилитель 4 импульсов.

Формирователь 2 синхроимпульсов предназначен для запуска и синхро20 низации импульсов генератора 3 од1- ночных импульсов. Усилитель 4 импульсов использован для регулировки .усиления сигнала до необходимой величины для трехкратного прохождения им через исследуемую среду.

Схема также содержит пьезопреобразователи излучающий 5 и приемный 6, усилитель 7 для автоматического регулирования амплитуды (АРУ), g0 формирующий каскад 8, измеритель 9 временных интервалов и устройство 10 индикации. Измеритель 9 временных интервалов вторым выходом подключен к первому входу синхронизирующего генератора 1.

Ультразвуковой анализатор сред дополнительно содержит опорный генератор 11, блок 12 совпадения и блок 13 выделений первого импульса, включенный между формирующим каскадом 8 и измерителем 9 временных интервалов, между выходом которого и входом устройства 10 индикации включен блок 12 совпадения. При этом второй вход блока 12 совпадения связан с опорным генератором 11 и вторым входом синхронизирующего генератора 1.

Ультразвуковой анализатор сред работает .следующим образом.

При измерении исследуемой среды нажатием кнопки "Пуск" синхронизирующего генератора 1 на выходе формирователя 2 синхроимпульсов формируется сигнал по переднему фронту импульса, поступающему с опорного генератора 11 на второй вход синхронизирующего генератора 1. Выходной сигнал форми-. рователя 2 синхроимпульсов запускает

Предлагаемый ультразвуковой анализатор сред позволяет исключить

35 систематическую погрешность обусУ ловленную задержкой сигнала при прохождении ультразвуковых колебаний по звуководам и электрической задержкой сигнала электронной схемой

40 приемного тракта, чем повышается точность измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде.

Составитель Л. Иванов

Редактор И. Ковальчук Техред М.Надь Корректор И. Зрдейн

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2926/42

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 10895 генератор 3 одиночных импульсов, который генерирует импульс, поступающий на вход усилителя 4, где импульс усиливается по амплитуде и подается на излучающий пьезопреобразователь 5.

В излучающем пье преобразователе одиночный импульс преобразуется в прямой акустический сигнал. Прямой акустический сигнал проходит через звуковод, исследуемую среду, звуко- 10 вод и, частично отражаясь, пос;упает на приемный пьезопреобразователь

6, где преобразуется в электрический сигнал. Пройдя через, усилитель 7 нрямой сигнал усиливается и стабилизируется крутой фронт сигнала. После этого сигнал поступает на вход формирующего каскада 8, с выхода которого пачка импульсов подается на схему 13 выделения первого импульса.

С выхода блока 13 выделения первого импульса сигнал поступает на триггерформирователь измерителя 9 временных интервалов. Передним фронтом выходной импульс блока 13 переключает из- 25 меритель 9 временных интервалов в состояние "1". При этом через блок 12 совпадения на вход устройства 10 индикации поступают импульсы заполнения с опорного генератора 11.

Отраженный сигнал от звуковода приемного пьезопреобраэователя 6, пройдя вновь через исследуемую среду и отразившись от звуковода излучаю .щего преобразователя 5, достигает приемный преобразователь 6, где он преобразуется второй раз в электрический сигнал и подвергается всем выше описанным преобразованиям. В результате с выхода блока 13 выделения первого импульса сигнал поступает на.триггер-формирователь измерителя 9 временных интервалов. Перед07 4 ним фронтом выходной импульс блока

13 переключает измеритель 9 временных интервалов в состояние "O".

При этом через блок 12 совпадения прекращается поступление импульсов с опорного генератора 11 на вход счетного устройства 10 индикации.

По заднему фронту выходного импульса блока 13 формируется и подается сигнал с триггера-формирователя измерителя 9 временных интервалов на первый вход синхрониэирующего генератора 1. При этом на выходе формирователя 2 синхроимпульсов формируется сигнал по переднему фронту импульса, поступающему с генератора 11 на второй вход синхронизирующего генератора 1. Выходной сигнал формирователя 2 синхроимпульсов запускает генератор 3 одиночных импульсов.

Генератор 3 одиночных импульсов генерирует импульс, поступающий на вход усилителя 4, где импульс усиливается по амплитуде и подается.на из лучающий пьезопреобразователь 5.

Весь цикл измерения повторяется.

В устройстве 10 индикации длительность измерительного временного интервала Г высвечивается на цифровом табло в единицах скорости или времени.