Цифровой измеритель скорости ультразвука

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последбвательно соединенные синхронизатор , генератор импульсов и излучатель , приемник и подключенный к усилитель, последовательно соединенные триггер, перклй вход которого псздключен к синхронизатору, и схему И, генератор слорной частоты , подключенный ко второку входу И/ и блок индика1ши, от л ичающийся тем, чтог с целью повышения достоверности кзмерения ,скорости ультразвука, он снабжен последовательно соединенны вторым: триггером, первый вход которого подключен к синхронизатору, схемой совпадения , второй вход которой подключен .к генератору опорной|Частоты, первым счетчиком, второй вход которого подключен к синхронизатору, блоком вычнтания, второй вход которого подключен к синхронизатору, схемой сравнения и ключом, второй ВХОД которого предназначен для под-, ключения к источнику питания, а выход подключен к блоку индикации, вторым счетчиком, первый вход которого подключен к синхронизатору, второй ВХОД - к ВЫХОДУ схемы И, первый выход - к блоку индикации, а второй с ВЫХОД - к третьему входу блока S вычитания, блоком задержки, вклюсо ченным между синхрон из а;гором и генератором импульсов, задатчиком числа импульсов, подключенным ко второму ВХОДУ схемы сравнення, и коммуг татором, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам усилителя, первого триггера и синхронизатора, а первый и второй ВЫХОДЫ соединены соответственно со вторыми выходами первого и вто;о рого триггеров. 00 со а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) Cj1) 3С59 0 01 М 29 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н Ае гонон ему. СЕнеетмеот Ву у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3557180/25-28 . (22) .17.02е83 (46) 23.05.84. Бюл, 9 19 (72) Г.A.Ñàëîí и Я.A.eåðèêîâ (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники (53) 620.179 16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 211133, кл. 8 01 N 29/00, 1966.

2.. Авторское свидетельство СССР

В 317968, кл. 8 01 й. 29100 1970 (прототип) . (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОС 1И УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор имцульсов и излучатель, приемник и подключенный к не му усилитель, последовательно соединенные триггер, первый вход которого подключен к синхронизатору, и схему И, генератор опорной частоты, подключенный ко второму входу схеэеа И, и блок индикации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности Измерения .,скорости ультразвука, он снабжен последовательно соединенными вторым триггером, первый вход которого подключен к синхронизатору, схемой сов- падения, второй вход которой подклю" чен к генератору опорной частоты, первым счетчиком, второй вход которого подключен к сннхронизатору, блоком вычитания, второй вход которого подключен к синхронизатору, схемой сравнения и ключом, второй вход которого предназначен для под-, ключения к источнику питания, а выход подключен к блоку индикации, вто. рым счетчиком, первый вход которого подключен к синхронизатору, второй вход — к выходу схеваи И, первый выход — к блоку индикации, а второй выход - к третьему входу блока PQ вычитания, блоком задержки, включеннмм менну оннхронннетором н гене- (/) ратором импульсов, задатчиком числа импульсов, подключенным ко второму входу схемы сравнения, и комму.-. татором, первый, второй и третий вхо- Я ды которого подключены соответственно к выходам усилителя, первого триггера и синхронизатора, а первый и второй выходы соединены соответствен но со вторыми выходами первого и вто. рого триггеров.

1093964

Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано для измерения скорости ультразвука э различных материалах, а также для исследования и контроля их качества.

Известно устройство для измерния скорости ультразвука, содержащее генератор импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и времяимпульсный преобразователь (1).

Недостатком этого устройства яв ляется низкая надежность измерения иэ-эа воздействия помех.

Наиболее близким к изобретению по 15 ,технической сущности и достигаемому результату является измеритель скорости ультразвука, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излуча- 2р тель, приемник и подключенный к нему усилитель, последовательно соединенные триггер, первый вход которОго поключен к синхронизатору, и схему

И, генератор опорной частоты, поключенный ко второму входу схемы И, и блок индикации (2).

Недостатком известного измерителя является чувствительность к воздействию электрических и акустических помех, что снижает достоверность измерений, так как ложная информация передается оператору или на устройство обработки.

"1 (Цель изобретения — повышение З5 достоверности измерений скорости ультразвука.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой измеритель скорости ультразвука, содержащий последо- 40 вательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излучатель, приемник и подключенный к нему усилитель, последовательно соединенные триггер, первый вход которого подклю- 4 чен к синхронизатору, и схему И,, генератор опорной частоты, подключенный ко второму входу схеьы И, и блок индикации, снабжен последовательно соединенными вторым триггером,первый эход которого подключен к синхронизатору, схемой совпадения, второй вжод которой подключен к генератору опорной частоты, первым счетчиком, второй вход которого подключен к синхронизатору, блоком вычитания, второй вход которого подключен к синхронизатору, схемой сравнения и ключом, второй вход которого предназначен для подключения к источнику питания,.а выход подключен к 60 блоку индикации, вторым счетчиком, первый вход которого подключен к синхронизатору, второй вход - к выходу схемы И, первый выход — к блоку индикацйи, а второй выход - к третьему входу блока вычитания, блоком задержки, включенным между синхронизатором и генератором импульсов, задатчиком числа импульсов, подключенным ко второму входу схемы сравнения, н коммутатором, ° первый, этдрой и третий входы которого подключены соответственно к выходам усилителя, первого триггера и синхронизатора, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторыми входами первого и второго триггеров.

На чертеже представлена блок-схема цифрового измерителя скорости ультразвука.

Цифровой измеритель скорости ультразвука содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучатель

3, приемник 4 и подключенный к нему усилитель 5, последовательно соединенные триггер 6, первый вход которого подключен к синхронизатору 1, и схему 7 И., генератор 8 опорной частоты, подключенный ко второму входу схемы 7 И, блок 9 индикации, последовательно соединенные второй триггер 10, первый вход которого подключен к синхронизатору 1, схему

11 совпадения, второй вход которой подключен к генератору 8 опорной частоты, первый счетчик 12, второй вход которого подключен к синхронизатору 1, блок 13 вычитания, второй вход которого подключен к синхронизатору 1, схемы 14 сравнения и ключ 15, второй вход которого предназйачен для подключения к источнику питания, а выход подключен к блоку 9 индикации, второй счетчик 16, первый вход которого подключен к синхронизатору 1, второй вход - к выходу схемы 7 И, первый выход - к блоку 9 индикации, а второй выходк третьему входу блока 13 вычитания, блок 17 задержки, включенный между синхронизатором 1 и генератором 2 импульсов, задатчик 18 числа импульсов, подключенный ко второму входу схемы 14 сравнения, и коммутатор

19, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам усилителя 5, первого триггера 6 и синхронизатора 1, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторыми входами первого б и второго 10 триггеров.

Цифровой преобразователь скорости ультразвука работает следующим образом.

При включении измерителя синхронизатор 1 вырабатывает импульс, который устанавливает в исходное состояние коммутатор 19, счетчики 12 и.1б, триггеры 6 и 10 и блок 13 вычитания.

Второй сигнал синхронизатора 1 запускает генератор 2 импульсоэ, ко1093964

ВНИИПИ Заказ 3415/35 Тираж 823 Подписное

° \ ° \

Филиал Imll "Патент", -г. Ужгород, ул. Проектная,4 торый возбуждает излучатель 3. Этот же сигнал поступает на вход блока 17 задержки и опрокидывает первый б и второй 10 триггеры. При этом на входы первого 12 и второго 16 счетчиков через схему 11 совпадения и схему 7 И поступают счетные импульсы от генератора 8 опорной частоты с периодом повторения, равным

T. Одновременно, ко второму сигналу синхрОнизатора 3, коммутатор 19 под- 0 ключает выход усилителя 5 ко входу триггера б. Через отрезок времени

pt, определяемый параметрами блока

17 задержки, происходит вторичный запуск генератора 2 импульсов и воэ- 15 буждение излучателя 3.

Прошедший через исследуемую среду и принятый приемником 4 первичный сигнал усиливается усилителем 5 . и опрокидывает триггер б, тем самым закрывая схему 7 И и прекращая по-,. ступление импульсов генератора 8 опорной частоты на вход второго счетчика 16. Выходной сигнал перво.го триггера б воздействует также на коммутатор 19, обеспечивая подключе- . ние, выхода усилителя 5 ка входу триггера 10. Вторичный информационный сигнал, принятый приемником 4 и сдвинутый во времени на величину

Qt относительно первичного, опрокидывает триггер 10, прекращая тем самым поступление импульсов генера- . тора 8 опорной частоты на вход пер- вого счетчика 12. Последующий сигнал синхронизатора 1 разрешает выпол нение операции вычитания блоком 13 вычитания числа, зафиксированного во втором счетчике 16 из числа, зафиксированного в первом счетчике

12. Результат вычитания сравнивается в схеме 14 сравнеяия с числом

N,. зафиксированный в задатчике 18 числа импульсов, причем N = At/T.

При совпадении чисел на выходе блока 14 сравнения образуется потенциал, воздействующий на ключ 15, который обеспечивает подачу напряжения питания на блок 9 индикации.

В противном случае, возникающем при воздействии помехи, разность количества импульсов, записанных в первый 12 и второй 16 счетчики, не будет равна N. При этом на выходе схемы 14 сравнения потенциал будет отсутстэоэать, и индикация результата измерения производиться не будет. Благодаря исключению ложных результатоэ, вызванных действием помех, упрощаются .алгоритмы обработки данных, повышается д0стоэерность измерений и сокращается время на проведение операции измерений, что особенно важно.в производственных условиях при создании систем управления техноцогнческим процессом.