Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука

Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭ ИЦИБНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее последовательно соединенные генератор,излучакщий преобразователь , приемный преобразователь, усилитель и блок настройки генератора , вьссод которого соединен с входом генератора, последовательно соединенные гетеродин, смеситель, второ t.-.: о ::. ., - «КЕМЦЯ ЛЮ Фиг. ВХОД которого соединен с выходом генератора , блок настройки гетеродина, выход которого соединен с входом гетеродина , и счетчик, вход которого соединен с выходш смесителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия,блок настройки гетеродина вьтолнен из интегратора и последовательно соединенных компаратора длительности импульсов , одновибратора, триггера и коммутатора, второй вход которого соединен с входом компаратора, а два выхода - соответственно с инвертирующим и неинвертирующцм входами интегратора, вход компаратора-и выход интегратора являются соответственно входом и выходом блока настройки гетеродина.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(50 С 01 Н 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3399646/25-28 (22) 24.02.82 (46) 30.04.84. Бюл. S 16 (72) В.А. Сукацкас, 3.В. Станкявичус и В.К. Армошка (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 620.179. 16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 913235, кл. G 01 М 29/00, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ . КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА, соДержащее последовательно соединеннЫе генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель и блок настройки генератора, вью(од которого соединен с входом генератора, последовательно соединенные гетеродин, смеситель, второй вход которого соединен с выходом генератора, блок настройки гетеродина, выход которого соединен с входом гетеродина, и счетчик, вход которого соединен с выходом смесителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повыаения быстродействия, блок настройки гетеродина выполнен иэ интегратора и последовательно соединенных компаратора длительности импульсов, одновибратора, триггера и коммутатора, второй вход которого соединен с входом компаратора, а два выхода — соответственно с инвертирующнм и неинвертирующим входами интегратора, вход компаратора и выход интегратора являются соответственно входом и выходом блока настройки гетеродина.

1 10

Изобретение относится к средствам ультразвуковой измерительной техники и может быть использовано для измерения коэффициента поглощения ультразвука в газах и жидкостях.

Известно устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее последовательно соединенные генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель и блок настройки генератора, выход которого соединен с входом генератора, последовательно соединенные гетеродин, смеситель,второй вход которого соединен с выходом генератора, блок настройки гетеродина, выход которого соединен с входом гетеродина, и счетчик, вход которого соединен с выходом смесителя. Блок настройки гетеродина выполнен из последовательно соединенных частичного пемопулятора вход которого сое динен с выходом смесителя, фильтра низких частот .и вычитающего блока, выход которого представляет собой выход блока настройки, а также детектора, включенного между выходом частотного демодулятора и вторым входом вычитаащего блока (1 ). Недостатком известного. устройства является малое быстродействие, свя" занное с наличием фильтра низких частот в блоке настройки гетеродина.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащем последовательно соединенные генератор, излучающий преобразователь, приемный преобразо-. ватель, усилитель и блок настройки генератора, выход которого соединен с входом генератора, последовательно соединенные гетеродин, смеситель, второй вход которого соединен с выходом генератора, блок настройки ге.теродина, выход которого соединен с входом гетеродина, и счетчик, вход которого соединен с выходом смесителя, блок настройки гетеродияа выполнен иэ интегратора и последовательно соединенных компаратора длительности импульсов, одновибратора, триггера и коммутатора, второй вход которого соединен с входом компаратора, а два выхода - соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами интегратора, вход компарато89506 2 ра и выход интегратора являются соответственно входом и выходом блока настройки гетеродина.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства, на фиг.2 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, усилитель 4 и блок 5 настройки генератора 1, выход которого соединен с входом генератора 1, последовательно соединенные гетеродин 6, смеснтель 7, второй вход которого соединен с выходом генератора 1,.блок 8 настройки гетеродина, вьмод которого соединен с входом гетероднна 6, и счетчик 9, вход которого соединен с выходом смесителя 7, блок 8 настройки выполнен из интегратора 10 и последовательно соединенных компаратора 11 длительности импульсов, одновибратора 12, триггера 13 н коммутатора 14, второй вход которого соединен с входом компаратора 11, а два вьмода— соответственно с инвертирующим и неинвертнрующим входами интегратора 10, вход компаратора 11 и выход интегратора 10 являются соответственно, входом и выходом блока

8 настройки гетероднна.

Устройство работает следующим образоМ.

Генератор 1 вырабатывает высокочастное напряжение, преобразователем 2 преобразуемое в ультразвуковые волны, которые, пройдя через исследуемую среду 15; принимаются преобразователем 3. Сигналы с его выхода поступают на вход блока 5 настройки, а сигналы с выхода последнего поступают на управляющий вход генератора 1. Блок 5 настройки обеспечивает непрерывное изменение частоты генератора 1. Когда частота генератора 1 равна резонансной, т.е., когда по длине камеры с исследуемой средой 15 укладывается целое число полуволн, амплитуда сигнала на выходе приемника максимальна. При уходе частоты генератора 1 .от резонансной амплитуда сигнала уменьшается. Всякий раз, когда амплитуда сигнала на выходе усилителя 4 спадает до уровня

0,707 от максимального значения, блок

5 вырабатывает управляющий сигнал 16, под действием которого частота 17

3 1089 S06 4 генератора 1 начинает изменяться в перебрасывается триггер 13, сигнал протиповоложную сторону. В результате 21 с его выхода с его выхода поступает на управвеличина девиации частоты генератора ляющий вход коммутатора 14. Послед1 оказывается равной полосе пропус- ний срабат вае ний сра атывает, и импульсы 22 с кания измерительной камеРы íà уровне выхода смесител 7, смесителя, поступавшие в

0,707 при данном акустическом peso- исходном сост ом состоянии на один из вхонансе. дов интегратора (например, инвертидалее сигнал генератора 1 смешива- рующий) начинаю и начинают поступать на другой ется в смесителе 7 с сигналом гете- вход интегратора 10 (фиг.2, сигнал родина 6 . Сигнал 18 разностной часто-10 23) Сигнал на. выходе игнал на. выходе интегратора юы, преобразованный в последователь- 10 меняет свою полярнос ю полярность, что привоность импульсов, поступает на блок 1 ди., к изменению частоты гетеродина

8, обеспечивающий подстройку частоты в сторону уменьшения. Это в свою гетеродина 6 к частоте генератора 1 очередь, приводит к уменьшению пеЕсли в исходном состоянии частота 15 риода сигнала 18 разностной частоты, гетеродина увеличивается, прибли- компаратор 11 длительности сигналов жаясь к частоте генератора, период ся, и устроиство возвращасигнала 18 разностной частоты Растет ется в исходное состояние. Таким обВ момент, когда сравниваемые час- разом осуществляется

Э вляется автоматическая тоты примерно равны, срабатывает ком-2б подстройка частоты гетеродина 6 к паратор 11 длительности импульсов ° частоте генератора 1.

На выходе компаратора получают импуль- Счетчиком 9 измеряет измеряется девиация сы 19, свидетельствующие о достиже- частоты генератора 1, по которой нии равенства сравниваемых частот. определяют коэффициент ициент поглощения

Серия импульсов 19 с помощью одновиб-25 ультразвука. ратора 12 преобразуется в однократный импульс, передний фронт которого сов настройки частоты гетеродина обеспепадает с моментом достижения равенст- чивает повышение.. быстродействия ва частот гетеродина 6 и генератора устройства для измерени фф для измерения коэффици1. Передним фронтом импульса 20 ЗО ента поглощения ультразвука.

ВНИИПИ Заказ 2926/42 Тирах 823 Подписное

Филиал ППП Патеыт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4