Устройство для измерения скорости ультразвука

 

О ПИ -C=A..Í И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

)и)654893 бойз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.12.76 (21) 2428458/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5) ) )\1 КчG 01 M 29/04

Государственный комитет (53) УДК 620.179.16 (088.8) ло лелем изобретений (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень № 12 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. А. Чернобай и В. И. Грищенко

Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем Белорусского ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. Ленина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛ ЬТРАЗ ВУКА

Изобретение относится к области акустических измерений и может быть использовано для автоматического измерения скорости распространения ультразвука в жидких, твердых и газообразных средах.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука в средах, содержащие стартовый генератор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, усилитель, селектор, формирователь, частотомер, ключевой каскад и генератор стробирующих импульсов (1).

Недостатком его является низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущ- 15 ности является устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, усилитель, линию задержки, генератор стробирующих импульсов и каскад совпадения, второй вход которого через временной селектор подключен к выходу генератора зондирующих импульсов (2).

Недостатком его является низкая точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Для этого предлагаемое устройство снабжено стартовым генератором, схемой сборки, включенной между выходом стартового генератора и входом генератора зондирующих импульсов, каскадом «запрет», первый вход которого подключен к выходу каскада совпадения непосредственно, второй вход— через счетчик импульсов, а выход — к входу схемы сборки, дополнительным каскадом совпадения, первый вход которого подключен к выходу каскада совпадения,второй вход — к выходу счетчика, второй вход которого соединен с выходом стартового генератора, измерителем временного интервала, включенным между выходами стартового генератора и дополнительным каскадом совпадения, и усилителем-ограничителем, включенным между третьим входом каскада совпадения п вторым выходом усилителя.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — временные эпюры, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит последовательно соединенные стартовый генератор 1, схему

2 сборки, генератор зондирующих импульсов 3, приемно-передающий преобразователь 4, усилитель 5, линию задержки, генератор 7 стробирующих импульсов, каскад

654893

8 совпадения, второй вход которого через временной селектор 9 подключен к выходу генератора 3, счетчик 10 и каскад 11 «запрет», первый вход которого подключен к выходу каскада 8 совпадения, а выход — к входу схемы 2 сборки. E(выходу каскада 8 совпадения подключен также каскад 12 совпадения, второй вход которого соединен с выходом счетчика 10, вход которого подключен к выходу стартового генератора.

Между выходами стартового генератора

1 и каскадом 12 совпадения включен измеритель 13 временного интервала. Между третьим входом каскада 8 совпадения и вторым выходом усилителя 5 включен усилитель-ограничитель 14.

Временной селектор 9 выполнен в виде триггера 9 — 1, одним входом подключенного к выходу генератора 3 непосредственно, а другим — через линию 9 — 2 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Стартовый генератор 1 импульсов 15 (см. фиг. 2) через схему 2 сборки запускаетгенератор 3 зондирующих импульсов, который возбуждает приемно-передающий преобразователь 4 и запускает временной селектор 9.

Одновременно стартовый генератор 1 импульсов 15 сбрасывает счетчик 10 в исходное состояние 16 и запускает измеритель 13 временного интервала, который начинает дискретный отсчет временного интервала 17, 18. Ультразвуковой сигнал после приемника поступает на усилитель 5.

С выхода усилителя сигнал 19 подается через линию 6 задержки на генератор 7 стробирующих импульсов. Сформированные стробирующие импульсы подаются на первый вход каскада 8 совпадения, на второй вход которого поступает сигнал с триггера 9 — 1, обеспечивающий блокировку каскада 8 совпадения от воздействия электромагнитных и реверберационных помех на величину, равную времени задержки импульса 20 в линию 9 — 2 задержки. На третий вход каскада 8 совпадения поступает сигнал 21 с усилителя-ограничителя 14.

По наиболее крутому фронту сигнала 21 посредством стробирующего напряжения 22 и селектирующего напряжения 23 каскад8 совпадения формирует на выходе импульс

24, поступающий через каскад 11 «запрет», схему 2 сборки на запуск генератора 3 зондирующих импульсов. Процесс автоциркуляции продолжается.

Одновременно импульсы 24 с выхода каскада 8 совпадения подаются на вход

55 каскада 12 совпадения и на вход счетчика

10, закрывающий и-импульсом каскад 11

«запрет» и открывающий каскад 12 совпадения 16. Импульс и+1 каскада 8 совпадения не пропускается каскадом «запрет», и режим автоциркуляции прекращается, а пропускается каскадом 12 совпадения к входу измерителя 13 временного интервала, который отсчитывает временной интервал, пропорциональный скорости распространения ультразвука. Временной интервал, в течение которого прекращена автоциркуляция и существует пауза, отводится на затухание появившейся реверберационной помехи, что обеспечивает высокую стабильность работы.

Изобретение позволяет повысить точность измерений за счет подавления реверберационных помех, возникающих в акустически исследуемой среде.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, усилитель, линию задержки, генератор стробирующих импульсов и каскад совпадения, второй вход которого через временной селектор подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено стартовым генератором, схемой сборки, включенной между выходом стартового генератора и входом генератора зондирующих импульсов, каскадом «запрет», первый вход которого подключен к выходу каскада совпадения непосредственно, второй вход — через счетчик импульсов, а выход — к входу схемы сборки, дополнительным каскадом совпадения, первый вход которого подключен к выходу каскада совпадения, второй вход — к выходу счетчика, второй вход которого соединен с выходом стартового генератора, измерителем временного интервала, включенным между выходами стартового генератора и дополнительным каскадом совпадения, и усилителем-ограничителем, включенным между третьим входом каскада совпадения и вторым выходом усилител я.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 461362, кл. G OIN 29/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 480975, кл. G OIN 29/04, 1971.

854893

L J

Puz. 7

Составитель Л. Лущенко

Техред А. Камышннкова

Корректор Л. Котова

Редактор О, Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 179/15 Изд. № 223 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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