Измеритель скорости ультразвука в жидкости
Союз Советскнк
Социалистическим
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. спид-ву (51)N. Кл. (22) Заявлено 24. 09. 80 (21) 2924931/25-28
G 01 Н ?9/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Ва даратвапвб канктет
СССР ва делан каа4ретанкв н аткаытк11 (5З) УДК 534.222 (088;8) Опубликовано 30.08.82. бюллетень М 32
Дата опубликования описания 30.08.82 ф(,g ()!!QЩ - ra уревич т "дТЕ6Тнб. 1. - 11ЙЧРС я я
ВаВЛа1)Д.-кД (72) Авторы изобретения
Т. К. Исмаилов,, А. Н. Измайлов и В. И. (71) .Заявитель
Особое конструкторское бюро Научного це
"Каспий" АН Азербайджачской ССР (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКОСТИ
1
Изобретение относится к устройствам для акустических измерений и может быть использовано при физикохимическом анализе в промышленности.
Известно устройство для измерения скорости ультразвука, содержа- з щее генератор зондирующих импульсов, преобразователь, линию задержки, : усилитель и триггер )1) .
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность из-за небольшой выходной частоты.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель скорости ультразвука в жидкости, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, селектор, второй вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, усилитель и интегратор, управляемый генератор, вход которого соединен с вы"
2 ходом интегратора, делитель частоты, вход которого подключен к выходу управляемого генератора, и регистратор, вход которого соединен с выходом управляемого генератора (2) .
Недостатком известного измерителя является низкая чувствительность к изменению скорости в жидкости иэ-за низкой выходной частоты.
Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что измеритель снабжен последовательно соединенными первым триггером, первый вход которого соединен с выходом усилителя, вторым триггером и коммутатором, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выходс входом интегратора, и распределите" лем импульсов, первый вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый выход - к второму входу перво" го триггера, а третий - к входу генератора зондирующих импульсов.
3 95487
На фиг. 1 представлена блок"схема измерителя; на фиг. 2 — временные эпюры, поясняющие работу схемы.
Измеритель скорости ультразвука в жидкости содержит последовательно сое- диненные .генератор 1 зондирующих импульсов,излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, второй вход которого соединен с выходом ге нератора 1 зондирующих импульсов, се- 16 лектор 4, второй вход которого соединен с выходом генератора l зондирующих импульсов, усилитель 5 и интегратор 6, делитель 7 частоты, вход которого подключен к выходу управляеемого генератора 8, вход которого со- единен с выходом интегратора 6., регистратор 9, вход которого соединен с выходом управляемого генератора
8, последовательно "соединенные первый триггер 10, первый вход которого соединен с выходом усилителя 5, второй триггер 11 и коммутатор 12, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 10, а выходс входом интегратора 6, и распределитель 13 импульсов, первый вход которого подключен к выходу делителя
7 частоты, первый вход - к второму входу первого триггера 10, второй выход - к второму входу второго триггера 11, а третий - к входу генератора 1 зондирующих импульсов, Измеритель работает следующим об-разом.
Управляемый генератор создает непрерывную последовательность импульсов 14 (фиг. 2), Эти импульсы поступают на делитель 7 частоты с коэффициентом деления и. С делителя
7 частоты импульсы 15 подаются на распределитель 13 импульсов, на 1,2... к, и на выходах которого образуются импульсы, смещенные во времени на период частоты, образующейся на выхо45 де делителя 7 импульсов. По переднему фронту импульса 16 с nepaoro выхода распределителя 13 генератор 1 зондирующих импульсов выдает короткий видеоимпульс 17 на излучающий преобразователь 2 и на селектор 4 прием56 ных сигналов, открывающий его только на время прихода полезного ульт-. развукового импульса. Все остальное время селектор 4 закрыт, что позволяет в предлагаемом устройстве избавитъся от многократно отраженных сигналов. Отформованный усилителем
5 полезный злектрическйй импульс 18
3 ф с приемного преобразователя 3 поступает на S вход RS триггера 10. Последний формирует выходной сигнал, временное расположение переднего фронта которого соответствует моменту регистрации полезного сигнала. Задний фронт выходного сигнала RS триггера
10 образуется по переднему фронту импульса на К-ом выходе распределителя 13, который поступает íà R вход
RS триггера 10. Импульс 19, сформированный триггером 10, поступает на управляющий вход коммутатора 12 и на 0 вход 0-триггера 11, на вход синхронизации которого поступает импульс с второго ehxopa распределителя 13.
Ecw период следования импульсов с делителя 7 больше времени распространения ультразвукового импульса в сре1де, то на выходе 0-триггера 11 образуется сигнал 20 логической единицы, Сигнал с выхода RS триггера 10 поступает на управляющий вход коммутатора 12, открывает его, соединяя выход 0-триггера 11 с входом интеграто ра 6. При этом на выходе интегратора
6 происходит увеличение напряжения
21, которое, поступая на управляющий вход генератора 8, увеличивает его частоту, и, следовательно, уменьшает период следования импульсов на выходе делителя 7 частоты. Увеличение напряжения на выходе интегратора 6 происходит только во время действия импульса на выходе триггера 10.
При условии, что период следования импульсов с делителя 7 меньше времени распространения ультразвукового импульса в среде, работа устройства аналогична, с той разницей, что на выходе 0-триггера 11 будет действовать сигнал логического нуля..
Вход интегратора 6 через коммутатор 12 будет заземлен, напряжение на выходе интегратора б будет уменьшаться, что приведет к уменьшению часто" ты генератора 8, а, следовательно, к увеличению периода.
Таким образом, в установившемся режиме осуществляется равенство периода импульсной последовательности с делителя 7 и времени распространения ультразвукового импульса в среде, а сигналы логических нуля и единицы на входе интегратора 6 чередуются. Выходная частоту генератора
8 поступает на регистратор 9, где происходит ее измерение.
5 9548
Предлагаемое изобретение позволяет повысить чувствительность измерений, так как выходная частота управляемого генератора 8 выше, чем у делителя 7 частоты, а также помехоустойчивость в случае отсутствия принятого сигнала, Формула изобретения
Измеритель скорости ультразвука. в жидкости, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразова- 1з тель, приемный преобразователь, селектор, второй вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, усилитель и интегратор, управляемый генератор, вход которо- ув го соединен с выходом интегратора, делитель частоты, вход которого под-. ключен к выходу управляемого генерат тора, и регистратор, вход которого
73 6 соединен с выходом управляемого гене,ратора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности,он снабжен последовательно соединенными первым триггером, первый вход которого соединен с выходом усилителя, вторым триггером.и коммутатором, второй вход которого соеди".. нен с выходом первого триггера, а выход - с входом интегратора, и распределителем .импульсов, первый вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый выход - к второму входу первого триггера, второй выход - к второму входу второго триггера, а третий - к входу генератора зондирующих импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Авторское свидетельство СССР 593135,кл. G Ol и 29/04, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
У 356559,кл. G 01 P 3/04, 1970 (прототип).
954873
Составитель Л. Лущенко
Техред Т. Фанта КорректорО. Билак
Редактор И. Тыкей
Закаэ 64 17/44
Тираж 887 Подписное
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
