Автоматическое устройство для регистрации изменения скорости ультразвука

 

и

Н И Е (l1) 538288

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено29.09.75 (21) № 2176623/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.12. 76.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 26.01.77 (51) М. Кл.з

&-01 М 29/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 620.179. .16 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Кушуль, В. К, Хамидуллин, В. Л. Борцов и Б. А. Васильев

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА

Предлагаемое изобретение относится к ультразвуковой технике и может применяться в химической, медицинской, пищевой и других отраслях народного хозяйства при автоматизации технологических процессов 5 производства жидких и газообразных веществ.

Известны устройства для определения скорости ультразвука сравнительным методом, которые имеют два канала, содержащие исследуемое и эталонное вещества, иден-l0 тичные ультразвуковые и электронные элементы в каналах, Определение скоростиульт развука осуществляется по разности фаз выходных сигналов каналов. Применение эталонной среды предназначено для компенса- 15 ции температурных погрешностей измерения скорости ультразвука, что имеет первостепенное значение для автоматических приборов промышленного назначения (2, 33.

Наиболее близким по технической сушнос >0 ти и достигаемому результату к изобретению является устройство 11), содержащее измерительный и эталонный акустические преобразователи, задающий генератор, выход Которого соединен со входами преобраэователей, усилитель-ограничитель на выходе каж дого преобразователя, фазометр, входы которого соединены с выходами усилителей-ограничителей, регистрирующий прибор,подключенный к выходу фазометра, Определение скорости ультразвука осуществляется фазометром и регистрирующим прибором по разности фаз усиленных высокочастотных сигналов, прошедших через среды эталонного и измерительного акустических преобразователей.

Однако в известных устройствах по мере увеличения отклонения состава исследуемой среды от эталонной происходит увеличение температурной погрешности измерения скорости ультразвука в связи с тем, что при одинаковом изменении температуры эталонной и исследуемой сред приращение скорос ти ультразвука в этих средах в зависимости от их состава разное, Целью изобретения является повьпцение точности измерения скорости ультразвука.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено гидроклапаном, сое538288

4 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: диняющим полости преобразователей,и реле, вход которого подключен к выходу фазоме ра, а выход - к управляющему входу гидро» клапана и второму входу регистрирующего прибора, 5

На фиг, 1 представлена функциональная схема автоматического устройства; на фиг,2временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, измерительный 2 и эталонный 3 акус-10 гические преобразователи, входы которых подключены к выходу задающего генератора

1, а выходы - к усилителям 4, 5. К выходам усилителей-ограничителей входами подключен фаэометр 6. К выходу фазометра 6 М подключены последовательно соединенные реле 7 и гидроклапан 8, соединяющий полости эталонного и измерительного акустических преобразователей. Выход и вход реле 7 соединены со входами регистрирующего прибора 9, Устройство работает следующим образом,.

С задающего генератора 1 высокочастотные электрические колебания одновременно поступают на излучающие пьезоэлементы преобразователей 2, 3 и преобразуются в ульт развуковые колебания, Пройдя через исследуемую и эталонную жидкие среды, ультразвуковые колебания со сдвигом фаз, зависящим or концентрации и температуры растворов, поступают на приемные пьезоэлементы и преобразуются в электрические колебания, С приемных пьезоэлементов электрические колебания поступают на усилители-ограничители 4, 5 и далее на входы фазометра 6, Допустим, что при изменении концентрации исследуемого раствора происходит изменение скорости ультразвука так, как псъказано на фиг. 2, а (кривая Cu(t)). Так

40 как в течение каждого цикла измерения Т состав эталонной среды неизменен, го величина приращения скорости ультразвука в ней равна нулю (кривая С (4) ), Поэтому выходное напряжение Ц фаэометра

6 (фиг. 2,б), пропорциональное разности скоростей распространения ультразвуковых колебаний в исследуемой и эталонной средах преобразователей 2, 3, начинает нараогать, При достижении выходного сигнала фазометра 6 порога срабатывания реле 7 происходит его срабатывание и включение гидроклапана 8 (фиг,2,в).

Осуществляется замена жидкой среды эталонного акустического преобразователя 3 исследуемой средой измерительного акуотического преобразователя 2, что приводит к выравниванию скоростей распространения ультразвуковых колебаний в средах преобразователей 2, 3. Выходное напряжение

0 фазометра 6 уменьшается до нуля, происходит отпускание реле 7 и закрытие гидроклапана 8. Импульс С с выхода реле 7 и сигнал U с выхода фаэомегра 6 считывается регистрирующим прибором 9. LIaлее начинается формирование следующего цикла работы устройства. По мере изменения скорости ультразвука в исследуемой среде в регистрирующем приборе 9 происходит накопление определенных по величине приращений скорости ультразвука, Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется дискретная автоматическая компенсация отклонения составов эталонной и исследуемой сред, что обеспечивает значительное уменьшение температурной погрешности измерения скорости ультразву»

KB ф формула изобретения

Автоматическое устройство для регистрации изменения скорости ультразвука, содержащее задающий генератор измерительный и эталонный акустические преобразователи, усилитежограничитель на выходе каждого преобразователя, фазометр и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч.гс с целью повышения точности из мерений, устройство снабжено гидроклапа.ном, соединяющим полости преобразователей

1 и реле, вход которого подключен к выходу фазометра, а выход» к управляющему входу гидроклапана и второму входу регистрирующего прибора, 1. Колесников А, Е, Ультразвуковые измерения, изд-во Стандартов, N. 1970, о стр. 90 (прототип), 2. Авторское свидетельство № 466441, кл. (л 01 Й 29/00 от 31.05,72 r, 3. Авторское свидетельство № 468145, кл, 6-01 Й 29/00 or 30,07,71 г.

538288

Риг. 2

Составитель И. Попова

Редактор И. Тимофеева Техред М. Ликович Корректор Б. Югас

Заказ 5714/26 Тираж 1010 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная 4