Устройство для определения скорости ультразвука

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости ульт развука. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. В устройстве для определения скорости ультразвука при срабатьшании трехпозиционного реле по любому из выходов на управляющий вход блока перестройки частоты через элемент ИЛИ подается сигнал, с помощью которого производится обнуление блока перестройки частоты. Описанные процессы ,будут повторяться до тех пор, пока на выходе второго фазового детектора сигнал не станет равным нулю. Тогда коммутатор отключит выход второго фазового детектора от входа блока перестройки частоты и подключит к входу блока перестройки частоты вы- . ход первого фазового детектора. Напг ряжение с выхода блока перестройкичастоты будет перестраивать частоту генератора таким образом, что напряжение на выходе первого фазового детектора начнет уменьшаться по абсолютной величине, при этом величина напряжения на выходе второго фазового детектора изменится незначительно, При достижении нуля на выходе первого фазового детектора значение моду-i лир ующей частоты, измеренное на выходе делителя частоты частотомером, будет пропорционально скорости ультразвука в исследуемой среде. 2 ил. (Л С 2 С ю ю

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1221501

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ

К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ производится обнуление блока перест. ройки частоты. Описанные процессы будут повторяться до тех пор, пока на выходе второго фазового детектора сигнал не станет равным нулю. Тогда коммутатор отключит выход второго фазового детектора от входа блока перестройки частоты и подключит к входу блока перестройки частоты вы- . ход первого фазового детектора. Нап-, ряжение с выхода блока перестройкичастоты будет перестраивать частоту генератора таким образом, что напряжение на выходе первого фазового детектора начнет уменьшаться по абсолютной величине, при этом величина напряжения на выходе второго фазового детектора изменится незначительно.

При достижении нуля на выходе первого фазового детектора значение моду-г лирующей частоты, измеренное на выходе делителя частоты частотомером, будет пропорционально скорости ультразвука в исследуемой среде. 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3807391/25-28 (22) 31 ° 10. 84 (46) 30.03.86. Бюл. Ф 12 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) О.Н. Разов, В.К. Хамидуллин, В.Л. Борцов, В.В. Рудин, С.Н. Разов и N.N. Сайдиганов (53) 534.321(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 599205, кл. G 01 N 29/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости ульт развука. Целью изобретения является расширение диапазона измерений. В устройстве для определения скорости ультразвука при срабатывании трехпозиционного реле по любому из выходов на управляющий вход блока перестройки частоты через элемент ИЛИ подается сигнал, с помощью которого 51 4 С 01 Н 5/00, G 01 N 29/00

1221501

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дпя определения скорости ультразвука.

Цепью изобретения является расширение диапазона измерений, На фиг, 1 изображена схема устройства дпя определения скорости ультразвука; на фиг. 2 — то же, трехпозиционного реле. 10

Устройство для определения скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1, моду.чятор 2, измерительный акустический преобразователь 3, усилитель 4 и первый фазовый детектор 5, второй вход которого соединен с выходом модулятора 2,последовательно соединенные пер вый амплитуднь и цетектор 6,вход которого соединен с выходом модулятора 2,и второй фазовый детектор 7,второй ампли туцный детектор 8,вход которого соединен с выходом усилителя 4, а выход— с вторым входом второго фазового детектора 7, последовательно соединенные коммутатор 9, входы которого соединены с выходами первого и второго фазовыхс детекторов 5 и 7, и интегратор 10, выход которого соединен с входом генератора 1, делител:ь 11 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход — с входом модулятора Z и частотомер 12, соединенный с выходом делителя 11 частоты.

Устройство включает также последо- вательно соединенные трехпозиционное реле 13, вход которого соединен с выходом интегратора 10, и элемент 14

ИЛИ, выход которого соединен с управляющим вхоцом интегратора 10,, реверсивный счетчик 15, вычитающий и сумми40 рующий входы которого соединены с выходами трехпозиционного реле 13, выходы — с управляющими входами делителя 11 частоты.

Предусмотрено выполнение трехпозиционного реле 13 в виде двух параллельных ветвей, оцна из которых содержит последовательно соединенные инвертор 16 и первый пороговый элемент 17, а вторая — второй пороговый эпемент 18, причем вход инвертора 16 и вход второго порогового элемента 18 соединены вместе и образуют вход трехпозиционного реле 13 а выход первого порогового элемента 17 и второго порогового элемента 18 образуют выходы трехпозицконного реле 13 (фиг„ 2).

Измерительный акустический преобразове.тель 3 выполнен в вице излучающего и приемного преобразователей 19 и 20, расположенных на фиксированном расстоянии один от другого в исследуемой среде.

Устройство для определения скорости ультразвука работает следующим образом.

Генератор 1 возбуждает излучающий преобразователь 19 измерительного акустического преобразователя 3 амплитудно-модулированным сигналом, сформированным с помощью делителя 11 частоты и модулятора 2, который принимается приемным преобразователем

20 и усиливается в усилителе 4.Сигнал модулирующей частоты выделяется первым и вторым амплитудными детекторами 6 и 8 и подается на второй фазовый детектор 7, постоянное напряжение с которого имеет положительную кли отрицательную полярность в зависимости от знака разности фаз на его входах, При этом коммутатор 9 подключит выход второго фазового детектора 7 к входу интегратора 10 и начнет работать контур по модулирующей частоте. При его работе на выходе интегратора 10 формируется напряжение положительной или отрицательной полярности, которое зависит от знака напряжения на выходе второго фазового детектора 7. Напряжение с выхода интегратора 10 подается на вход трех. †. oçHöèoííoão реле 13. При одной полярности напряжения на входе трехпозиционного реле 13 срабатывает первый пороговый элемент 17, при,другой полярности напряжения — второй пороговый элемент 18, Разнополярность порогов обеспечивается включением инвертора 16 на входе первого nopcroíî;о .элемента 17. Сигнал с одного из выходов трехпозиционного реле 13 подается на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 15 и изменяет на единицу его выходной код.

При этом делитель 11 частоты изменит на единицу свой коэффициент деления и напряжение на выходе второго фазового детектора 7 уменьшится по абсолютной вепкчкнс-, При .рабать: вЂ, .аь-.чт,. трехпозиционного реле 13 -:"-::. .<О ту -;з выходов на управляющий вход .",пт.: гра-. тора 10 через элемент 14 ИЛИ подается сигнал, с помощью которого производится обнуление интегратора 10. Описанные процессы повторяются до тех

1221501 тоты. пор, пока на .выходе второго фазового детектора 7 сигнал не равен нулю.

Тогда коммутатор 9 отключает выход второго фазового детектора 7 от входа интегратора 10 и подключает к входу интегратора 10 выход первого фазового детектора 5.Напряжение с выхода интегратора 10 перестраивает частоту генератора 1 таким образом, что напряжение на выходе первого фазового детектора 5 начинает уменьшаться по абсолютной величине,при этом величина напряжения на выходе второго фазового детектора 7 изменяется незначительно. При достижении нуля на выходе первого фазового детектора 5 значение модулирующей частоты, измеренное на выходе делителя 11 частоты частотомером 12, пропорционально скорости ультразвука в исследуемой среде. Последующие изменения скорости ультразвука устройство отслеживает, изменяя несущую и модулирующую частоты. При резких внешних возмуще,ниях появляется сигнал на выходе второго фазового детектора 7, комму<татор 9 отключает выход первого фазо-— вого детектора 5 от входа интегратора 10 и подключает к входу интегратора 10 выход второго фазового детектора 7. При этом снова начинает работать контур по модулирующей частоте.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство для определения скорос-, ти ультразвука, содержащее последонательно соединенные генератор, модулятор, измерительный акустический преобразователь, усилитель и первый фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом модулятора, последовательно соединенные первый амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом модулятора, и.второй фазовый детектор, второй амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — с вторым входом второго фазового детектора, последовательно соединенные коммутатор, входы которого соединены с выходами первого и второго фазовых детекторов, и интегратор, выход которого соединен с входом генератора, делитель частоты, вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с входом модулятора, и частотомер, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, оно снабжено последовательно соединенными трехпозиционным реле, вход которого соединен с BblxopoM интегратора, и эле-. ментом ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом интегратора, реверсивным счетчиком, вычитающий и

ЗО суммирующий входы которого соединены с выходами трехпозиционного реле, выходы — с упраВляющими входами делителя частоты, а вход частотомера соединен с выходом делителя часИ1ИКЕ4 Заказ 1603/47

Тираж 507 Подписное

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