Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды

Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СРЕДЫ,содержащее два канала измерений, каждый яэ которых состоит из последовательно соединеиных излучающего преобразователя , приемного преобразователя и усилителя-ограничителя, фазовый детектор, включенный между усилителями-ограничитеАяйи , последовательно соединенные задающий генератор и. усилитель мощности, выход которого подключен к излучакщему пре Образователю каждого канала, и регистратор , вход которого подключен К выходу фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью позьшзения точности контроля, оно снабжено включенными параллельно между собой двумя блоками памяти, вход каждого из которых соединён с выходом фазового детектора, блоком вычитания, включенные между блоками памяти и соединенным с регистратором, формирователем ю пульсов, два выхода которого соединены с вторыми входами блоков памяти, а каждый канал измерений снабжен модулятором, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, вт,орой вход - к выходу усилителя мощности, а выход - к излучающему преобразователю .. S г о х ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) G 01 Н 29 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ И306РЕТЕНИЙ И OTRPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н в в тат снавт свсавтасвст вт (21) 3373665/25-28. (22) 18. 12. 81

: (4.6). 15.07.83. Вюл. В 26 (72) В.A.Малыхин и Ю.Н.Хомяков (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт нм. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 534.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 127077, кл. G 01 N 29/02.

2. Бражников Н.И. Ультразвуковая фазометрия. М., Энергия, с.229 (прототип) . (54) (57) УЛЬТРАЭВУКОВОЕ УС1РОЯС1ВО

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРИЧЕТРОВ СРЕДЫ,содержащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных излучающего преобразователя, приемного преобразователя и усилителя-ограничителя, фазовый детектор, включенный. между усилителями-ограничителями, последовательно соединенные задающий генератор и. Усилитель мощности, выход которого подключен к излучакщему пре образователю каждого канала, и регистратор, вход которого подключен. к выходу фазового детектора, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью позькаения точности контроля, оно снабжено включенными параллельно между собой двумя блоками памяти, вход каждого из которых соединен с выходом фазового детектора, блоком вычитания, включенньм между блоками памяти и соединенньм с регистратором, формирователем импульсов, два выхода которого соединены с вторыми входами блоков памяти, а каждый ка- g нал измерений снабжен модулятором, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, второй вход — к выходу усилителя мощности, а выход — к излучающему преобразователю.

1029072

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство для,40 контроля параметров среды, содер.жащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных излучакщего преобразователя, приемного преобраэовате- 45 ля и усилителя-органичителя, фазовый детектор, включенный между усилителями-ограничителями, последовательно соединенные задающий генератор и усилитель мощности, выход которого подключен к излучающему преобразователю каждого канала, и регистратор, вход которого подключен к выходу фазового детектора, снабжено включеннычи .параллельно между co6ой двумя блоками памяти, вход каждого из которых соединен с выходом фазового детектора, блоком вычитания, включенным между блоками памяти и соединенным с регистратором формирователем импульсов, два, 60 выхода, которого соединены с вторыми входами блоков памяти, а каждый канал измерений снабжен модулятором, первый вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано в геофизике при исследовании различных параметров в водной и воздушной средах.

Известен ультразвуковой расходомер, содержащий генератор электрических колебаний, усилитель мощности, двухканальный приемный усилитель, фазовый детектор и регистратор (1).

Недостатком известного устройства является влияние турбулентности на результаты измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости- 15 гаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля параметров среды, содержащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединен 20 ных излучакщего преобразователя, приемного преобразователя и усилителя-ограничителя, фазовый детектор, включенный между усилителями-ограничителями, последовательно сое- 25 диненные задающий генератор и усилитель мощности, выход которого подключен к излучакщему преобразователю каждого канала, и регистратор, вход которого подключен к выходу фазового детектора 2).

Недостатком известного устройства является влияние,турбулентности на контроль параМетров среды, что приводит к снижению точности контроля. второй вход - к выходу усилителя мощности, а выход - к излучакщему преобразователю.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 временные эпюры пояснякщие работу схемы.

Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды содержит последовательно соединенные эадакщий генератор 1 и усилитель 2 мощности.

К выходу усилителя 2 мощности подключен первый канал измерений, состоящий из последовательно соединенных модулятора 3, излучающего преобразователя 4, приемного преобразователя 5 и усилителя-органичителя 6.

К выходу усилителя 2 мощности подключен также второй канал измерений, состоящий из модулятора 7, излучающего преобразователя 8, приемного преобразователя 9 и усилителя-ограничителя 10. Между. усилителями-ограничителями 6 и 10 включен фазовый детектор 11. Между фазовым детектором

11 и блоком 12 вычитания включены блок 13 памяти и блок 14 памяти. К выходу блока 12 вычитания подключен регистратор 15. Кроме того, устройство содержит формирователь 16 импульсов, первые два выхода которого соединены с вторыми входами модуляторов 3 и 7, а вторые выходы — с вторыми входами блоков 13 и 14 памяти.

Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды работает следующим образом.

Сигнал 17 (фиг.2) с выхода задающего генератора 1 после усилителя 2 мощности поступает на входы мрдуляторов 3 и 7, на управляющие входы которых подаются импульсы 18 и 19 от формирователя 16 импульсов.

Модуляторы 3 и 7 осуществляют модуляцию сигнала 17, что приводит к последовательному излучению преобразователями 4 и 8 в исследуемую сре-. ду акустических колебаний 20 и 21 °

Акустические колебания 22, иэлученные преобразователем 4, пройдя через исследуемую среду, поступают по оба приемных преобразователя 5 и 9, преобразуются ими в электричес кие сигналы и через усилители-ограничители б и 10 поступают на входы фазового детектора 11, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный разности времен распространения колебаний от излучающего преобразователя 4 до приемных преобразователей 5 и 9. Результат фиксируется блоком 13 памяти, запоминанщим величину сигнала при поступлении управляющего импульса 23 с выхода формирователя 16. Аналогично формируется сигнал на выходе блока 14 памяти.

1029072

При этом, управляющий импульс 19 на входе модулятора 7 вызывает формирование акустических колебаний 21, излучаемых преобразователем 8.

Разность фаэ акустических колебаний 24, приходящих на преобразователи 5 и 9, запоминается при поступлении на блок 14 памяти управляющего импульса 25 с выхода формирователя 16. Управляющие импульсы на входы блоков 13 и 14 памяти поступают с задержкой на время распространения акустических колебаний в исследуемой среде, пр- чем вход блока 13 памяти подается в момент прихода первого акустического импульса, излученного преобразователем 4, а на блок 14 памяти - в момент прихода второго акустического импульса, излученного преобразователем 8. При этом, на вы ходе блока 13 памяти формируется сигнал, пропорциональный разности времени распространения акустических колебаний от преобразователя 4 до пре обраэователей 5 и 9, а на выходе блока 14 памяти - разности времени з распространения акустических колебаний от преобраеователя 8 до преобразователей 5 и 9. Сигналы с выходов блоков 13 и 14 памяти поступают на блок 12 вычитания, формирую

10 щий выходной сигнал, который затем регистрируется с помощью регистратора 15.

Предлагаемое устройство поэволя$5 ет с высокой точностью производить контроль параметров среды, так как исключается влияние турбулентности, которая возрастает с увеличением скорости движения устройства.от носительно исследуемой среды.

1029072

17

19

2f

2З

Составитель Л.Лущенко

Редактор A.Химчук Техред A.Ач Корректор А.дзятко

Заказ 4966/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Hзобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4