Устройство для автоматического измерения физико-химических параметров сред

 

Слиоэ С©ввтсимя

Соцлеалмстммесиэея еэвслубпии

О1) тт7 5562 (61) Иопопнитепьное . к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25. 11,7 S (21) 2194027/25-28 с присоединением заявки № (о3) М. Кл. (т 01 К 29/04

ГосударстаеемХ оомотет

Соеето Иооеотроо СССР оо делам лэобретеаХ и открмтоХ (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.10.77Вюллетень №37 (45) Дата опубликования описания 27.10.77 (53) УДК 620.179.. 16 (088. 8) В. А. Маркелов и А. A. Барановский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

Ф ИЗИ КО-ХИМ ИЧЕСКИХ ПА Р АМ ЕТРОВ СРЕД

Изобретение касается контроля физикохимических параметров сред и может найти применение при измерениях состава сред, контроля за ходом химических реакций и физико-химических процессов, частности, при измерениях плотности, акустического импеданса, поглощения звука и т. и.

Известно устройство для измерения затухания ультразвуковых волн, содержащее задающий генератор с источником питания, подключенный к нему электроакустический преобразователь, соединенный с входом избирательного усилителя, выход которого через блок выделения сигналов подключен к двум усилителям с пиковыми детекторами, д выходы которых через сравнивающее уст ройство подключены к усилителю сигнала небаланса, связанному с измерительным прибором, причем между одним из усилителей и соответствующим пиковым детектором подключен модулятор амплитуды (1 .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, связанная с наличием двух каналов, обеспечить полную идентичность которых весьма сложно. 25

2 .

Известно также устройство для автоматического измерения физико-химических параметров сред, содержащее задающий генератор, подключенный к нему источник питания, соединенный с выходом задающего генератора электроакустический преобразователь, последовательно соединенные избирательный усилитель, вход которого подключен к эадак шему генератору блок выделения сигналов, сравнивающий каскад, усилитель небаланса, реверсивнь<й двигатель, модулятор амплитуды и измерительный каскад (2).

Недостатком его также является низкая точность измерения.

Точность известного устройства, содержа щего электромеханические связи,ограничена и -за необходимости строгого соблюдения и сохранения заданной конфигурации подвижного тела при изготовлении и эксплуатации и из-за неидентичности отдельных элементов устройства, находящихся в разных каналах двухканального устройства, Компенсация температурных погрешностей в таких устройствах затруднена из-за неизбежных

575562 различий в характеристиках элементов разных каналов, Пель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено тактовым триггером, вход которого соединен с задающим генератором, выход подключен к вторым входам блока выделения сигналов, сравнивающего каскада и модулятора ам- О плитуды, а второй выход последнего соединен с исто ником питания.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задающий генератор

1 с источником питания 2, подключенный к нему электроакустический преобразователь

3 с измерительной ячейкой 4, Электроакустический преобразователь 3 соединен с входом избирательного усилителя 5, который через блок выделения сигналов 6 и сравнивающий каскад 7 подключен к входу усилителя 8 небаланса, соединенного с модулятором 9 амплитуды. Последний, в свою очередь, подключен к измерительному кас- у каду 1О и источнику питания генератора 2..

Устройство содержит также тактовый триггер 11, счетный вход которого подключен к выходу генератора 1, а выходы соединены с блоком выделения сигналов 6, сравнивающим каскадом 7 и модулятором 9.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1 периодически вырабатывает короткие радиоимпульсы,возбуждающие электроакустический преобразователь 3.

П о следи ий вы рабаты вает уль тразвуковы е импульсы, излучаемые в измерительную ячейку 4, Тем же электроакустическим преобразо- 40 вателем воспринимаются и отраженные сигналы.

Прн измерениях плотности акустического импеданса при поглощения звука отраженный сигнал представляет собой два импульчо са, один из которых является измерительным, а второй сравнительным. Оба импульса сдвинуты во времени„Эти импульсы совместно с помехой от зондирующего сигнала усиливаются избирательным усилителем 5 и поступают на блок выделения сигналов 6.

В блоке выделения сигналов, управляемом тактовым триггером, поочередно выделяются измерительный и сравнительный импульсы и подавляется помеха от зондирующего 55 импул ьса.

Измерительный и сравнительный импульсы выделяются таким образом, что они находят ся в смежных периодах повторения сигнала.

В сравнивающем каскаде 7, управляемом @ тактовым триггером 11, разность амплитуд импульсов, расположенных в смежных периодах преобразуется в сигнал небаланса прямоугольной формы, который усиливается ус ил и теле м не баланса 8.

Выход усилителя 8 и один из выходов тактового триггера 10 подключены к модулятору 9 таким образом, что последний, воздействуя на источник 2 питания генератора 1, изменяет на нем напряжение питания в том периоде повторения сигнала, в котором в блоке выделения сигналов 6 выделяется измерительный сигнал. При этом в этом периоде изменяется очевидно, и зондирующий сигнал. Измерительный сигнал изменяется до тех пор, пока он не сравняется со сравнительным и сигнал небаланса по амплитуде не достигнет минимальной величины. Управляющее напряжение, возникающее при этом на выходе модулятора 9 амплитуды характеризует измеряемый физико-химический параметр и измеряется измерительным каскадом 10.

Таким образом, предложенное устройство реализует двухканальную дифференциальную схему измерений, без схемного разделения каналов, используя в обоих каналах одни и ге >ке элементы, без применения каких-либо устройств, модулирующих акустический сигнал в измерительной ячейке. Этим исключаются дополнительные погрешности измерений, вызываемые неидентичностью элементов каналов и неодинаковостью усиливаемых или преобразуемых сигналов. В связи с этим исключаются ошибки измерений, связанные с неидентичностью характеристик элементов устройства или их нестабильностью, упрощается конструкция измерительной ячейки, повышается точность и надежность измерений, упрощается конструкция устройства. формула изобретения

Устройство для автоматического измер ния физико-химических параметров сред, содержащее задающий генератор, подключенный к нему источник питания, соединенный с выходом задающего генератора электроакустический преобразователь, последовательно соединенные избирательный усилитель, вход которого подключен к задающему ген оратору, блок выделения сигналов, сравнивающий каскад, усилитель небаланса, модулятор амплитуды, и измерительный каскад, о т л ича юше ес я тем, что, с цельюповышения точности измерения, оно снабжено тактовым триггером, вход которого соединен с задающим генератором, выход подключен к вторым входам блока выделения, сравни575562

Составитель А, Вопилкин

Техред fj. АндрейчукКорректор М. немчик

Редактор В, Йругова

Заказ 4025/29 Тираж 1101 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СО f по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ваюшего каскада и модулятора амплитуды, а второй выход последнего соединен с источО ником питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Труэлп Р. и др. Ультразвуковые методы в физике твердого тела, Мир 1972, с. 265.

2. Авторское свидетельство СССР

g ¹ 207459, кл. С 01 g 29/04, 1961.