Схема измерения поглощения ультразвука

 

М 126281

Класс 42g, 1в

42s

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л5 1б9, 180

В. А. Маркелов

СХЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЪТРАЗВУКА

Заявлено 2 апреля 1958 r. за Хз 596222/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 4 за 1960 г.

Одним из наиболее точных методов измерения поглощения ультразвука является импульсный метод. Импульсные установками, предназ наченные для этой цели, строятоя по схеме прямого уоиле1ния импульсов.

Так ие схемы обладают;рядом существенных недостатков: на результаты измерений, влияют нестабильности амплитуды и длителыности импульсов задающего генератора, непостоянства коэффициентов усиления усилителей приемн ика, «дрейф нуля» усилителей постоянного тока, изменения параметров ламп генератора и приемника, колебания напряжений питания схемы; измерительная кювета в схеме прямого уоиления импульсо|в должна быть тщательно термостати рована. В связи с указанными недостатками подобные схемы не обладают достаточной надежностью и нуждаются в периодической коррекции, а необходимость стабилизаци и напряжений источников питания в значительной степени их усложняет.

Предлагаемая дифференци альная схема для измерения поглощения ультразвука не имеет указанных недостатков.

Генератор 1 (ом. чертеж) вырабатывает кратковременные высокочастотные импульсы длительностью 30 мксек с частотой повторения

100 оп/сек. Частота наполнения каждого импульса — 215 кгс1.

Частота повторения импульсов синхронизирована с частотой напряжения сети посредством синхронизатора 2, преооразующего напряжение сетя,в пусковые импульсы с частотой повторения 1000 ила/сек.

Импульсы от генератора 1 переключателем 8 распределяются по двум ка налам таким образом, что все чет ные импульсы проходят через измерительную кювету 4, а все нечетные импульсы проходят через сравн итель ную кювету 5. В качестве переключателя 8 применено обычное поляризованное реле, питаемое переменным напряжением f 50 eq, сдвинутым по фазе относительно напряжения сети на угол, близкий к 90 .

После кювет импульсы обоих каналов поступают на вход усилителя высокой частоты б. Различие в амплитудах импульсов на входе усилителя высокой частоты определяется только различньгм поглощением ультразвука в измерительной и сравнительной кюветах. Высокочастотные импульсы, усиленные резонансным усилителем детектируются детектором 7, усиливаются импульсным усилителем 8 и поступают на схему демодуляции 9. Одновременно с основным импульсом на схему демодуляции подаются прямоугольные импульсы от схемы задержки 10.

Назначение схемы демодуляции состоит в преобразовании после№ 126281 довательностн видсоимпульсов с частотой повторения 100 ил1л/сек в переменное напряжение частоты 50 ггпу. Очевидно, что амплитуда этогэ переменного напряжения будет пропорциональна различию в амплитудах четных и нечетных импульссз, т. е. различию в поглощении ультразвука в сравнительной и измерительной кюветах. Схема демодуляции представляет собой последовательный диодный ключ. В момент действия селектируюшего импульса от схемы задержки диодный кл1оч отпирается и пропускает измерительный импульс, который заряжает конденсато р до напряжения, равного его амплитуде. По окончании действия селектирующего импульса ключ запирается:напряжением цепи RC u и конденсатор сохраняет напряжение, .равное амплитуде импульса, до прихода следующето селектирующего импульса. Следующий,селектирующ ий импульс дает возможность конденсатору |раз|рядиться и за рядиться до напряжения,;равного амплитуде следуюшего измерительного импульса.

Для правильной работы схемы селекти рующий импульс должен опережать измерительный на 20 — 30 лксек для того, чтобы ко нденсато р успел бы разрядиться до прихода следующего нзмер/ительного импульса. Заданий фронт селектирующего импульса должен быть совмещен с серединой изме р ительного импульса. Конденсатор управляет катодным повторителем, HQ выходе которого получается напряжение небаланса частоты 50 ггпу. Фаза этого напряжения меняется на 180 в зависимости от того, какой из импульсов больше, четный или нечетный. В случае равенства импульсов переменная составляющая на выходе схемы демодуляции отсутствует. Напряжение неоаланса усиливаетя усилителем низкой частоты 11 и при/водит во вращение реверсивный дв и гатель 12, который уравновешивает схему, перемещая движок измерительного ipeохорда в цепи измерительной кюветы, Измерительный реохорд представляет собой делитель напряжения, изменяющий амплитуду импульса, поступающего на излучающий преобразователь. Одновременно с:перемещением движка реохорда перемещается вдоль шкалы связанная с и им .стрелка, Измерительная часть схемы (усилитель низкой частоты, двигатель и т. и.) представляет собой стандартный автоматический мост или потенциометр.

Предмет изобретения

Применение дифференциальной импульсной схемы для измерения поглощения ультразвука.

1! /21

/

I

/

t

1 ! ь

Редактор Н. С. Кутафина Техред A. Л. Сесина Ксрректор Б. А. шнейдерман

Зак. 5231 Цена 25 коп. Тираж 553

Поди. к печ, 14Л 1-60 г. формат бум. 70X108 /гв- Оэьем 0,17 п. л.

Информационно-издательский отдел Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Центр. М. Черкасский пер.. д. -"/б.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCP

Москва, Петровка, 14.