Ультразвуковой термометр

 

Изобретение относится к области температурных измерений и мсвкет найти применение при создании контрольноизмерительной аппаратуры. Цель изобретения - повышение точности измерения . Устройство содержит генератор импульсов 1, пьезоизлучатель 2, пьег зоприемник 3, фильтр 4, временные селекторы 5 и ТО, пороговое устройство 6, триггер 7, функциональный преобразователь 8, цифровой магнитофон 9, пиковый детектор 11 и усилитель 12. Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет поддерживать температуру пьезЪизлучателя 2 и пьезоприемника 3 постоянной, что исключает паразитную модуляцию сигнала и повышает стабильность работы устройства4 2 ил./ i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 G 01 К 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831219/24-10 (22) 27. 12. 84 (46) 30.06.86. Бюл. Р 24 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) П.-Б.П.Иилюс и В.Й.Дикавичюс (53) 536.53(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 658732, кл. G 01 К 11/24, 1976.

П.-Б.П.Милюс, P. — È.Þ.Êàæèñ,.

И.Ю.Буткус. Ультразвуковой измеритель температуры газоразрядной плазмы.—

Измерительная техника, 1982, В .11, с. 41. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРМОМЕТР (57) Изобретение относится к области температурных измерений и может найти применение при создании контрольноизмерительной аппаратуры. Цель изобретения — повышение точности измере- ния. Устройство содержит генератор импульсов 1, пьеэоизлучатель 2, пье-. зоприемник 3, фильтр 4, временные селекторы 5 и fO пороговое устройство

6, триггер 7, функциональный преобра зователь 8, цифровой магнитофон 9, пиковый детектор 11 и усилитель 12.

Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет поддерживать температуру пьезоизлучателя 2 и пьезоприемника 3 постоянной, что исключает паразитную модуляцию сигнала и повы.шает стабильность работы устройства.

2 ил.

1241072

10 за

° 3$

Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к ультразвуковым термометрам, и может найти- применение при создании контрольноизмерительной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения ошибки измерения, вызванной изменением темперагуры пьезоизлучателя и пьезоприемника.

На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового термометра; на:. фиг.2 — временные эпюры, поясняющие его работу.

Ультразвуковой термометр содержит генератор 1 импульсов, пьезоизлучатель 2, пьезоприемник 3, фильтр 4, первый временной селектор 5, пороговое устройство 6, формирователь временного интервала-, например триггер

7, функциональный преобразователь 8, цифровой магнитофон 9, второй времен-. ной селектор 10, пиковый детектор усилитель 12, систему 13 охлаждения пьезопреобразователей и блок 14 синхронизации.

Ультразвуковой термометр работает .следующим образом.

При включении устройства в момент (фиг.2) блок 14 синхронизации, работающий в режиме автогенерации, вырабатывает очередной импульс (фиг.2р) который запускает генератор 1 импульсов, ставит в исходное состояние первый 5 и второй 10 временные селекторы а также в единичное состояние формирователь 7 временного интервала (фиг.2 Z). Пьезоизлучатель 2, возбужденный импульсом, поступившим с выхода генератора импульсов, излучает ультразвуковой сигнал, который проходит в контролируемой среде расстояние

f и через время а поступает íà пьезоприемник 3 (фиг.28). Сигнал с пьезоприемника поступает через фильтр 4 на первый временной селектор 5 (фиг.2$); а t его выхода - на вход, порогового устройства 7 с заданнъие порогом срабатывания, на выходе которого выраба тывается импульс, когда значение входного сигнала превышает его порог срабатывания..Этот импульс поступает на вход формирователя временного интервала и переводит его в нулевое состояние (фиг. 24) ., Сформированный=интервал времени Т однозначно связан с измеряемой температурой,.так как время прохождения ультразвуковьпч сигналом расстояния между пьезоизлучателем и пьезоприемником однозначно связано с температурой контролируемой среды. Сформированный временной интервал функциональным преобразователем 8 преобразуется в значение температуры 8 и это. значение в цифровом виде записывается в цифровой магнитофон.

Принцип .работы охемы.авторегулирования расхода охлаждающей жидкости основан на постоянном слежении за величиной амплитуды отраженного ультразвукового сигнала от .торца волновода пьезоиэлучателя 2 и корректировки расрасхода спомощью системы 13 охлаждения преобразователей по этой величине,поскольку величина амплитуды зависит от нагрева волновода пьезоизлучателя.

Для анализа величины амплитуды временной селектор 10 пропускает только пятикратно отраженный сигнал.. Это необходимо для временной развязки отраженного сигнала и электрической наводки от импульса, возбуждающего пьезоизлучатель. Отраженный сигнал; прошедший временной селектор 10 и продетектированный пиковым детектором 11, поступает на усилитель 12, а с его выхода — .на управляющий вход системы охлаждения преобразователей. Система

13 охлаждения преобразователей включает в себя опорный источник напряжения, величина напряжения которого соответствует определенной температуре волновода. Величина сигнала, поступэющего с выхода усилителя 12, сравнивается с величиной эталонного напряжения и получаемый разностный сигнал используется для управления исполняющими механизмами регулирования расхода охлаждающей жидкости. Так как при работе схемы авторегулирования расхода температура волноводов пьезоиэлучателя и пьезоприемника поддерживается постоянной, то это также позволяет исключить параэитную модуляцию сигнала из-за изменения температуры волноводов пьезоприемника и пьезоиз-, лучателя, что ведет к повышению стабильности работы термометра.

Все элементыустройства могут быть реализованы настандартных микросхемах.

Формула изобретения

Ультразвуковой термометр, содержащий генератор импульсов, подключенЖ .8

Составитель В. Куликов

Техред М.Ходанич Корректор Я.Пожо.

Редактор М .Келемеш

Заказ 3479/36 Тираж 778 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r..Ómroðoä, ул. Проектная, 4, 3 1241072 4, ный к пьезоизлучателю, акустически ником, отличающийся тем, связанному с пьезоприемником,. выход что, с целью повышения точности измекоторого подключен к последовательно. ренин путем уменьшения ошибки измересоединенным фильтру, первому времен- ния, вызванной изменением температуному селектору, пороговому устройству, ры пьезоМзлучателя и пьезоприемиика, формирователю временного интервала, в него введены последовательно соедифункциональному йреобразователю и ненные второй временной селектор, пицифровому магнитофону, .блок синхрони- ковый детектор и усилитель, выход козации, управляющие выходы которого торого подключен к управляющему вхоподключены к управляющим входам гене- tO ду системы охлаждения, при этом вход ратора импульсов, первого временного второго-временного селектора соединен селектора и формирователя временного с выходом генератора Импульсов, а уп- . интервала,, систему охлаждения, связан- равлянщий вход подключен к выходу блоную с пьезоизлучателем и пьезоприем- ка синхронизации.