Акустический измеритель расстояний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расстояний или уровней. Цель .изобретения -повьппение точности измерения контролируемого параметра. Акустический измеритель расстояний содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, акустический датчик 3, усилитель 4, форг ирователь 5 импульсов, схему 6 временного разделения сигналов, состоящую Из последовательно соединенных трех селекторов 7, 8 и 9. При этом первый селектор 7 соединен с синхронизатором 1 и преобразователь 10 информации тоже соединен с синхронизатором . Измеритель содержит два реперных йтражателя 11 и 12. Преобразователь 10 информации содержит последовательно соединенные триггер 13, подсоединенный к выходу первого селектора 7 и выходу третьего селектора 9, интегратор 14, входом установки в исходное состояние подсоединенный к синхронизатору 1, управляемый усилитель 15, схему 16 сравнения, КЛНУЧ 17 и запоминающий Конденсатор 18, подсоединенный к управляющему входу управляемого усилителя 15, источник 19 опорного напряжения, подсоединенный к второму входу схемы 16 сравнения, и триггер 20, соединенный с выходом первого селектора 7 и выходом второго селектора 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. гг. & О) й 4 00 1C /. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVSflHH..Я0„„144 21

yg 4 G 01 F 23/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM н двтоескомм свидн яльствм (2 1) 3993363 /24-t0 (22) 23. 12.85 (46) 30.12.88. Вюп. Р 48 (71} Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса (72) Й.10,Раманаускас (53) 681.2. 534.6 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

У 1160244, кл. 6 01 Р 23/28, 1983. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАССТОЯНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расстояний или уровней. Цель изобретения -повыщение точности измерения контролируемого параметра. Акустический измеритель расстояний содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, акустический датчик 3, усилитель 4, формирователь 5 импульсов, схему б временного разделения сигналов, состоящую из последовательно соединенных трех селекторов 7, 8 и 9 ° При этом первый селектор 7 соединен с синхронизатором и преобразователь 10 информации тоже соединен с синхронизатором. Измеритель содержит два реперных отражателя 11 и 12. Преобразователь 10 информации содержит последовательно соединенные триггер l3 подсоединенный к выходу первого селектора 7 и выходу третьего селектора 9, интегратор 14, входом установки в исходное состояние подсоединенный к синхрониэатору 1, управляемый усилитель 15, схему 16 сравнения, ключ

17 и запоминающий конденсатор 18, подсоединенный к управляющему входу управляемого усилителя 15, источник

t9 опорного напряжения, подсоединенный к второму входу схемы 16 срав- нения, и триггер 20, соединенный с выходом первого селектора 7 и выходом второго селектора 8 . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю.

14482

Изобретение относится к измери- . тельной технике и может быть использовано для измерения рас,":гоякий или уровней акустическими волнами.

Цель изобретения — повышение точности измерения..

На фиг. 1 показана структурная схема измерителя; на фиг. 2 — эпюры сигналов, характеризующие работу измерителя.

Акустический и з мери тель р асстояиий содержит последовательно соединенные синхрокизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, акустический датчик 3, усилитель 4, формирователь

15 импульсов, схему 6 временного разделения сигналов, состоящую кз последовательно соединенных трех селекторов ?-9 при этом первый селектор 7 20 соединен с синхронизатором 1, преобразователь 10 информации, соединенный с синхронизатором 1, к два реперкых отражателя 11 и 12. При этом преобразователь 10 информации содержит по-25 следовательно соединенные триггер 13, подсоединенный к выходу первого селектора 7 и выл:оду третьего селектора 9 схемы б временного разделения сигналов, интегратор 14, входом уста- 30 ковки в .исходное ссстоякие подсоединенный к сикхроккзатору 1„ управляемый усилитель 15. схему 16 сравнения, ключ 17, запоминающий конденсатор 18, подсоединенный к управляющему, входу управляемого усилителя 15,. источник

19 опорного напряжения, подсоединенный к второму входу схемы 16 сравнения, триггер 20 соединенный с выходом первого селектора 7 и выходом второго селектора 8 схемы б временного, разделения сигналов.

Измеритчь работает следующим образом.

Синхронизатор 1 формирует импульсы 21 (эпюра а ка фиг, 2) с периодом следования, превышающим время распространения акустических импульсов от акустического датчика 3 до измерительного Отражателя 22. Импульсы 21

50 запускают г е пер а тор 2 з о кдир ующкх импульсов, первый селектор 7 схемы

6 временного разделения сигналов и устанавливают в исходное состояние интегратор 14 преобразователя 10 ин55 форма ции .

Генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает акустический датчик 3, ко11 2

> торый излучает акустический импульс в сторону реперных отражателей 11 и

12 и измерительного отражателя 22.

Акустический импульс, отраженный от первого репериого отражателя 11, второго реперного отражателя 12 и измерительного отражателя 22, принимается акустическим датчиком 3, усиливается в усилителе 4 и формируется в формирователе 5 импульсов.

Таким образом, на выходе усилителя 4 получается последовательность радиоимпульсов (эпюра о на фиг, 2).

После формирователя 5 импульсов они приобретают форму, показанную на эпю» ре в (фиг. 2). Иа выходы селекторов

7-9 проходят только импульсы, соответствующие моментам приема отраженных от реперных 11 и 12 и измерительного 22 отражателей. При этом на выход первого селектора 7 проходит импульс, соответствующий моменту приема отраженного от ренериого отражателя 11 акустического импульса, на выход второго селектора 8 — от реперкого отражателя 12 и на выход третьего селектора 9 — от измерительного отражателя 22.

Прошедшие схему 6 временного разделения сигналов импульсы показаны на эпюрах r, д, е (фиг. 2). Информация, заключенная в интервалах времени между этими импульсами, позволяет в преобразователе 1Î информации получить информацию об измеряемом расстоянии, не зависящую от скорости распространения звука в среде. В данном случае, на выходе преобразователя

10 информации получают напряжение, прямо пропорциональное расстоянию от реперного отражателя 11 до измерительного отражателя 22.

Повышение точности измерения расстояний достигается за счет того, что вносимые искажения сигналов в излучающем и приемном трактах измерителя становятся одинаковыми при формировании эталонного и измерительного интервалов времени в преобразователе ккформации.

Формула и зобр етения

Акустический измеритель расстояний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, акустический

8211

Составитель Т.Иноземцева .

Редактор И. Касарда Техред Л,Сердюкова . Корректор Л.Цилипенко

Заказ 6837/46 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 144 датчик и усилитель, реперный отражатель, преобразователь информации, соединенный с синхронизатором, и схему временного разделения сигналов, состоящую иэ последовательно соединенных первого и второго селекторов, выходы каждого из которых соединены с преобразователем информации, а один вход первого селектора соединен с синхронизатором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен вторык реперным отражателем, формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом усилителя, а схема временного разделения сигналов снабжена третьим селектором, подсоединенным к выходу второго селектора и входу преобразователя информации, при этом

10 сигнальные входы всех трех селекторов соединены с выходом формирователя импульсов.