Ультразвуковой анализатор жидких сред

 

Союз Советскик

Социапнстическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц989457 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 06 07.81 (21)3313488/25-28 (51)M. Кд.

С 01 Н 29/02 с присоединением заявки М

Йвудврстееккыв хемитет

CCCP ва левам кзевретеиив и втерытий (23) ПриоритетОпубликовано 15. 01. 83. Бюллетень М2

Дата опубликования описания 15. 01 83 (53) УДK534.14 (088.8) м.

А.И..Ковалинский, A.Ñ.Øèëÿåâ и Н.И.Бохай

-ь

Ю

Ф

1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Белорусский институт механизации се хозяйства б (54) УЛЬТРА38УКОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относится к технике: акустических измерений и может быть использовано для контроля физико-химических свойств жидких сред.

Известен ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий генератор возбуждающих импульсов, измеряющий и приемный преобразователи,усилитель, амплитудный детектор, формирователь импульсов и измеритель частоты 1 ).

Недостатком данного анализатора является низкая точность контроля, так как не учитывается задержка в мембранах и в электронной схеме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и.достигае" мому результату является ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий последовательно соединенные io генератор возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, детектор и формирователь импульсов, выход

2 которого подключен к входу генератора возбуждающих импульсов, последовательно соединенные измеритель временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора возбуждающих импульсов, и индикатор (2).

Недостатком известного анализатора является низкая точность контроля, так как время задержки в мембранах. преобразователей приводит к погрешности измерения времени распространения сигнала в исследуемой среде.

Цель изобретения - повышение точности контроля

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой анализатор жидких сред снабжен формирователем одиночных импульсов. включенным между генератором возбуждающи„ импульсов и формирователем импульсов, генерато. ром счетных импульсов, выход которо3 98945

ro подключен к второму входу индикатора, и коммутатором, включенным между излучающим и приемным преобразователями и соединенным с BTopblM выходом генератора возбуждающих имI 5 пульсов, На Фиг. 1 представлена блок-схема ультразвукового анализатора; на

Фиг.2 - временные эпюры, поясняющие

1о работу схемы; на фиг.3 - конструктивное выполнение преобразователей.

Ультразвуковой анализатор жидких сред содержит последовательно соединенные генератор 1 возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, усилитель 4, детектор 5, формирователь 6 импульсов и Формирователь 7 одиночных импульсов, выход которого .подключен к входу генератора 1 возбуждающих импульсов. Кроме того, анализатор содержит последовательно соединенные измеритель 8 временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора 1 воз". буждающих импульсов, индикатор 9, генератор 10 счетных импульсов, выхо которого подключен к второму входу индикатора 9, и коммутатор 11, включенный между излучающим преобразователем 2 и приемным преобразователем 3 .

7 4

Пройдя через усилитель 4, сигнал

17 усиливается, после чего он поступает в амплитудный детектор 5, затем положительный полупериод сигнала 18 поступает на формирователь 6 импульсов, который по переднему фронту формирует два прямоугольных импульса. Затеи формирователь 6 по заднему фронту формирует один импульс 19, который поступает на измеритель 8 временных интервалов, при этом, по переднему фронту импульса 13 фиксируется импульс длительности Т, который поступает на индикатор 9. Кроме того, импульс 19 поступает на вход коммутатора 11, который отпирается, и на формирователь 7 одиночного импульса,где по переднему фрон-ту импульса 19 фиксируется задний фронт импульса 14.

Отраженный акустический сигнал от стенки 20, пройдя через исследуемую среду и стенку 15, подвергается всем тем же преобразованиям, происходящим с прямым сигналом. В результате на выходе измерителя 8 временных интервалов получается импульс

21 длительностью Т, который поступает на индикатор 9. При этом, коммутатор 11 запирается, а в формирователе 7 одиночных импульсов формируется по переднему фронту импульса

22 фронт импульса 14.

35 о

55

Ультразвуковой анализатор жидких сред работает следующим образом.

Генератор 10 счетных импульсов генерирует импульсы 12 (фиг.2), которые поступают на индикатор 9, а генератор 1 возбуждающих импульсов генерирует импульс, который возбуждает излучающий преобразователь 2.

С выхода генератора 1 возбуждающих импульсов импульсы поступают на вход коммутатора 11 и запирают его, на вход измерителя 8 временных интервалов и запускают его по переднему фронту импульса 13, а также на вход формирователя 7 одиночных импульсов, где формируется передний фронт импульса 14.

Прямой акустический сигнал, поступающий с излучающего пр=образователя 2, проходит через стенку 15 (Фиг.3 ), исследуемую среду и, частично отражаясь, поступает на преобразователь 3, где преобразуется в электрический сигнал 16.

Отраженный от стенки 15 сигнал, пройдя через исследуемую среду и стенку 20, достигает приемного преобразователя 3, где он преобразуется в электрический сигнал.

С выхода формирователя 6 импульсов импульс поступает на вход коммутатора 11 и отпирает его., на измеритель

8, где по переднему фронту импульса

23 фиксируется импульс 24 длительностью ТЗ, который поступает на индикатор 9, и на формирователь 7 одиночного импульса, где сначала формируется задний фронт импульса 14, а затем по заднему фронту импульса 25 формируется одиночный импульс, который поступает на генератор 1 возбуждающих импульсов и запускает его.

После этого весь цикл повторяется.

Цифровой блок индикатора 9 работает по следующему алгоритму.

Время прохождения ультразвука через стенку 20, стенку 15 и через (2) 3 1 т=

Умножив величину T íà и где п —число циклов измерения, получается, значение информативного времени распространения акустического сигнала через исследуемую среду

Изобретение позволяет с высокой точностью производить контроль физико-химических свойств жидких сред.

Формула изобретения

5 исследуемую среду соответственно равно:

Подставляя в формулу (3 ) вместо ,,йТ и рТ2 их выражения (1) и (2), 1 получаем алгоритм- работы индикатора 9

Ультразвуковой анализатор жидких сред содержащий последователь989457 6 но соединенные генератор возбуждаю" щих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, детектор. и формирователь импульсов, выход которого подключен к входу генератора возбуждающих импульсов, последовательно соединенные измеритель временных интервалов, вход которого подключен к второму

30 выходу генератора возбуждающих импульсов, и индикатор, о т л и ч аю шийся тем, что,с целью повышения точности контроля, он снабжен формирователем одиночных импульсов, 1 включенным между генератором возбуждающих импульсов и формирователем импульсов, генератором счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу индикатора, и комму"

20 татором, включенным между излучающим и приемным преобразователями и соединенным со вторым выходом генерато.ра возбуждающих импульсов.

Источники информации, 25 принятые во внимание при экспертизе

1. Пате нт СшА М 3710б 21, кл. 73-194А, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

И 571?343, кл. G 01 N 29/00, 1976 (про. зо тотип).

989457

Составитель Л.Лущенко Редактор К. Волощук Техред О. Неце Корректор О. Билак

Заказ 11116 63 Тираж 871 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д ° 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4