Цифровой ультразвуковой интерферометр

 

1 о и и-сс- - Ак н и е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 446825

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 2I. I2. 72 (21)I860866/I8Ip с присоединением заявки— (32) Приоритет—

ОпубликоваиаЕ5. Ip. 74Бюллетеиь № 38

Государственный квинтет

Совета Мнннстроа СССР

Elo делам нзооретеннй н открытий

Дата опубликования описания 10Л1.74 (72) Авторы изобретены

В.А.СУКАЦКАС, К.А.КУНДРОТАС и Э,П.ЯРОНИС

КАУНАССКИЙ rraZZr ZZmZZZ3 mmmm (71) Заявитель (54)ЦИФРОВОЙ ПЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТКРфКРОМКТР

l числа полуволн ультразвука. 11ри измерении значений скорости ультразвука, находящихся за пределами указанного диапазона, появляется

5 неоднозначность показаний интерфврометра. Таким образом, правильный выбор диапазона измерейия возможен лишь при исследовании ведеств, для которых приблизительно известйо

1о значение скорости ультразвука.

Для расширения диапазона измерения скорости ультразвука предлагаемый интерферометр снабжен дополнительным делителем частоты с переменным коэффициентом- деления, включенным между делителем частоты и входом частотомера, а также дополнительным блоком, состоящим из последовательно соединенных измеритвО ля девиации частоты и дискретного измерителя отношений двух напряже ний, при этом вход дополнительного блока подключен к выходу диапазонного генератора, а выход - к входу, Р5 переключения коэффициента деления дополнительного делителя.

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для экспресс-анализа физико-химических свойств вещества.

Известеы цифровой ультразвуковой интерферометр, содержащий электроакустическй последовательыо соединенные диапазонный генератор, измерительную камеру с пьезоизлучателем и пьезоприемником, тракт усиления и формирования сигнала пьезоприемника, блок ыастройки и управления, который соединен с диа- пазонным генератором и электронносчетным частотомером, содержащим— делители частоты и меток времени.

Недостаток известного устройства состоит в том, что он обеспечивает однозначное измерение скорости ультразвука в ограниченном диапазоне, который согласован с диапазоыом генератора и длиной камеры таким образом, чтобы обеспечивалось наличие между пьезоизлуча1телем и пьезоприемыиком заданного (51) М кл. Q OI 29/00 (5З) У ).1 534. 632(088. 8) 44682,5

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На чертеже показана блок-схема описываемого интерферометра.

Выход диапазонного генератора I подключен к пьезоизлучателю 2 камеы 3 интерферометра. Пьезоприемник з подключен к входу тракта 5 усилен;я и формирования выход которого соединен с блоком 6 управления и настройки. Генератор I также соединен со входом делителя 7 частоты и с входом измерителя 8 девиации, выход которого соединен с входом дискретного измерителя 9 отношения напряжений, вьход которого подключен к входу переключения, коэффициента деления дополнительного делителя ХО частоты, к другому входу которого подключен выход делителя 7 частоты. К частотомеру

II подключены выходы дополнительного делителя ID, блока 6, а также делитель I2 меток времени. Выходы блока б соединены с генератором I и измерителем 9.

Интерферометр работает следующим образом.

В исходном состоянии генератор I вырабатывает высокочастотное напряжение, которое преобразуется пьезаизлучателем 2 в ультразвуковые волны, распространяющиеся в исследуемоИ среде, находящейся в камере 3. Ультразвуковая волна в пьезоприемнике 4 частично преобразуется в высоко- з5 частотное напряжение, которое подается на вход тракта усиления и формирования. С началом измерения частота генератора I от сигнала, подаваемого с блока 6, увеличива- 4о ется и достигает значения, соответствующего акустическому резонансу в камере 5. В момент резонанса, т. е. в момент экстремального значения напряжения на выходе 45 пьезоприемника 4, тракт 5 усиления и формированйя вырабатывает сигнал, воздействующий на блок 6.

По сигйалу с блока 6 в этот момейт начинается перестробка частоты re- o нератора в сторону уменьшения.

Частота генератора 1 уменьшается до возникновен :я в камере 3 акустического резонанса с частотой, меньшей ее исходного значения. В этот момент частота генератора I опять увеличивается. В результате, частота генератора I качается между двумя соседними резонансами камеры з, что приводит к появлению е0 сигнала на выходе измерителя 8 девиации частоты. По сигналу с блока

4 управления и настройки запускается дискретный:измеритель 9, осуществляющий деление опорного напряжения, значение которого одно-. значно связано с исходной частотой генератора I, на выходное напряжение измерителя девиации частоты. В результате показания измерителя отношения равны округленному значению (до ближайшего меньшего целого числа) отношения исходного значения частоты генератора I к интервалу частот между соседними акустическими резонансами, т.е. числу полуволн ультразвука в камере 2 при более низкочастотном из двух используемых акустических резонансов. Сигналом с измерителя отношения устанавливается коэффициент елдния дополнительного делителя

О частоты, равный числу полуволн ультразвука. На этом процесс переключения поддиапазона измерения скорости .ультразвука заканчивается.

По сигналу с блока управления генератор Х перестраивается на частоту более низкочастотного резонанса и запускается электронносчетный частотомер П, сигнал на выходе которого с учетом коэффициентов деления делителей 7 и IO частоты и делителя IR меток времени однозначно связан со значением измеряемой скорости ультразвука в среде.

Цифровой ультразвуковой интерферометр, содержащий электроакустически последовательно соединенные диапазонный генератор, измерительную камеру с пьезоиьлучателем и пьезоприемником, тракт усиления и формирования сигнала пьезоприемника, блок настройки и управления, который соединен с диапазонным генератором и электронносчетным частотомером, содержащим делители частоты и меток времени, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения скорости ультразвука, он снабжен дополнительным делйтелем частоты с переменным коэффициентом деления, включенным между делителем частоты и входом частотомера, и дополнительным блоком, состоящим из последовательно соединенных измерителя девиации частоты и дискретного измерителя от446825

6 тора, а выход - к входу переключения коэффициента деления дополнительного делителя.

Составитель Я Я,НтИПОВ

Редактор С» ХИфИц Техред Е. БОр14СБВа

Заказ З 1

Изд. Ж Ц

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретеиий и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Предприятие «Патеит», Москва, Г-59, Бережковская иаб., 24

5 ношений двух напряжений, при этоМ вход дополнительного блока подключен к выходу диапазонного генераТиражб51 Подписное