Ультразвуковой измеритель линейных величин

Ультразвуковой измеритель линейных величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ : ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН, содержащий два ультразвуковых преобразователя, генератор и времяизмерительный блок отличающийся тем, что с целью повьшения точности он снабжен последовательно соединенными первым ключом, первый вход которого соединен с выходом генератора , а выход - с его вторым входом, входами первого ультразвуковоГо преобразователя и времяизмерительного блока, и первым счетчиком , вторым ключом, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора, третьим ключом, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, последовательно соединенными четвертым ключом, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразователя , а второй вход - с выходом второго ключа, усилителем, пятым ключом, выход которого соединен с вторым входом времяизмерительного блока, шестым ключом, выход которого Соединен с третьим входом четвертогоключа, и вторым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа и с третьими входами первого, второго и третьего ключей, мультиI вибратором, первый вход которого соединен с выходом шестого ключа, (Л второй вход - с выходом второго счетчика, третий вход - с выходом времяизмерительного блока, а выход - с входом первого счетчика, седьмым ключом, первый вход которого соединен с выходом усилителя , второй вход - с выходом втоOD О Од рого счетчика, выход - с его.треtьим входом, входом генератора и третьим входом пятого ключа, а OD второй ультразвуковой преобразователь вьшолнен двухлучевым.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 01 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ \

° °

° ° (21) 3712363/25-28 (22) 19.03.84 (46) 23.09.85. Бюл. - 35 (72) В.Н. Куликов, А.Н. Малов и В.А. Кононов (71) Куйбышевский филиал Физического института им. П.Н. Лебедева (53) 531.717 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 998861, кл. С 01 В 17/02, 1981 ° (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН, содержащий два ультразвуковых преобразователя, генератор и времяизмерительный блок отличающийся тем, что, с целью повышения точности он снабжен последовательно соединенными первым ключом, первый вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с его вторым входом, входами первого ультразвуко- . вого преобразователя и времяизмерительного блока, и первым счетчиком, вторым ключом, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора, третьим ключом, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, последовательно соединенными четвертым ключом, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразователя, а второй вход — с выходом второго ключа, усилителем, пятым ключом, выход которого соединен с вторым входом времяизмерительного блока, шестым ключом, . выход которого соединен с третьим входом четвертого ключа, и вторым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа и с третьими входами первого, второго и третьего ключей, мультивибратором, первый вход которого соединен с выходом шестого ключа,второй вход — с выходом второго счетчика, третий вход — с выходом времяизмерительного блока, а выход — с входом первого счетчика, седьмым ключом, первый вход кото.— рого соединен с выходом усилителя, второй вход — с выходом второго счетчика, выход — с его,третьим входом, входом генератора и третьим входом пятого ключа, а второй ультразвуковой преобразователь выполнен двухлучевым.

80691

1О!

30

40

50

1 j1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных размеров.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг. 1 изображен ультразвуковой измеритель линейных величин; на фиг. 2 — временные, диаграммы.

Ультразвуковой измеритель со— держит первый и второй ультразвуковые преобразователи 1 и 2, генератор 3, времяизмерительный блок 4 последовательно соединенные первый ключ 5, первый вход которого соединен с выходом генератора 3, а выход — с его вторым входом, входами первого ультразвукового преобразователя 1 и времяизмерительного блока 4, и первый счетчик 6, второй ключ 7, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора 3, третий ключ 8 первый вход которого соединен с выходом первого ключа 5, последовательно соединенные четвертый ключ 9, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразователя 2, а второй вход — с выходом второго ключа 7, усилитель 10, пятый ключ 11, выход которого соединен с вторым входом времяизмерительного блока 4, шестой ключ 12, выход которого соединен с третьим входом четвертого ключа

9, и второй счетчик 13, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа 11, и с третьими входами первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8, мультивибратор 14, первый вход которого соединен с выходом пятого ключа 11, второй вход с выходом второго счетчика 13, третий вход — с выходом времяизмерительного блока 4, а выход — с входом первого счетчика 6, седьмой ключ 15, первый вход которого соединен с выходом усилителя 10, второй вход — с выходом второго счетчика 13, а выход — с его третьим входом, входом генератора 3 и третьим входом пятого ключа 11. Второй ультразвуковой преобразователь 2 предназначен для приема прямого ультразвукового сигнала, излученного первым ультразвуковым преобразователем 1 и отраженного от контролируемой поверхности 16 сигнала, излученного за счет отражения прямого сигнала от поверхности второго ультразвукового преобразователя 2, выполненного двухлучевым.

Ультразвуковой измеритель линейных величин работает следующим образом.

Электрический импульс генератора 3 через открытый первый вход первого ключа 5 возбуждает первый .ультразвуковой преобразователь 1. Данный импульс открывает второй и третий ключи 7 и 8, запускает времяизмерительный блок 4 и сбрасывает первый счетчик 6, а также запирает первый ключ 5 через второй вход.

Первый ультразвуковой преобразователь 1 посылает звуковой импульс

17 (фиг. 2) в направлении второго ультразвукового преобразователя 2.

Спустя время t, необходимое для прохождения базового расстояния 6©, зондирующий импульс отражается от него в направлении контролируемой поверхности 16 и принимается (импульс 18) вторым ультразвуковым преобразователем 2, с которого сигнал поступает на первый вход четвертого ключа 9 и далее через усилитель 10 на пятый ключ 11 с выхода которого поступает на второй вход времяизмерительного блока 4. Сигнал с выхода пятого ключа

11 поступает на первый вход мультивибратора 14 и открывает через второй вход шестой ключ 12. При этом с времяизмерительного блока 4 на мультивибратор 14 поступает импульс 19, который регулирует частоту следования счетных импульсов мультивибратора 14 в зависимости от значения скорости распространенения звукового импульса 17. Счетные импульсы 20 в момент поступления импульса 18 начинают регистрироваться первым счетчиком 6.

Спустя время t<, второй ультразвуковой преобразователь 2 возбуждается импульсом, переотраженным контролируемой поверхностью 16

Импульс 21 второго ультразвукового преобразователя 2 поступает на первый вход четвертого ключа 9, на пятый ключ 11 через усилитель 10 и далее через первый вход шестого

3 11 ключа 12 поступает на второй счетчик 13 и одновременно на .второй вход третьего ключа 8, с выхода которого сигнал поступает на вход генератора 3.

При этом через шестой ключ 12 импульс закрывает через третий вход четвертый ключ 9.

Под действием импульса 21 генератор 3 вырабатывает следующий зондирующий импульс; который через второй вход второго ключа 7, открытого через первый вход предыдущим импульсом, возбуждает второй ультразвуковой преобразователь 2 и открывает через второй вход четвертый ключ 9. Начинается процесс автоциркуляции импульсов по контуру: генератор 3, второй ключ 7, второй ультразвуковой преобразователь 2, четвертый ключ 9, .усилитель 10, пятый ключ 11, шестой ключ 12, третий ключ 8, генератор 3.

Одновременно циркулирующие импульсы регистрируются вторым счетчиком 13, который при заполнении своей емкости вырабатывает импульс переполнения, останавливающий через второй вход работу мультивибратора 14.

Поступление счетных импульсов 20 на первый счетчик 6 прекращается.

Прекращением цикла автоциркуляции импульсов и возвращением в исходное состояние первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8 импульсом переполнения второго счетчика

13 заканчивается первый цикл измерения.

Сигнал с выхода второго счетчика 13 открывает через второй вход

80691 4 седьмой ключ 15, после чего на его первый вход поступает сигнал с усилителя 10.

Выходной сигнал седьмого клю5 ча 15 запускает генератор 3 и запирает за собой через третий вход седьмой ключ 15.

С помощью седьмого ключа 15 осуществляется запуск следующего цикла измерения.

Время распространения звука от второго ультразвукового преобразователя 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно до поверхности второго ультразвукового преобразователя 2 определяется путем деления содержимого первого счетчика 6 на содержимое (число переполнения) второго счетчика 13.

По полученному времени распространения звука от второго ультразвукового преобразователя 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно, до поверхности второго ультразвукового преобразователя 2 с учетом времени распространения звука (t ) между первым ультразвуковым преобразователем 1 и поверхностью второго ультразвукового преобразо" вателя 2 и расстояния между ними

0 определяют искомый параметр— расстояние до контролируемой поверх"-- ех.

Использование предлагаемого ультразвукового измерителя линейных величин позволяет повысить точность за счет определения времени распространения между первым и и-ым отраженным от контролируемой поверхности импульсом и .

40 числа отражений от контролируемой поверхности.

l 180691

1180691

uz.

Составитель Г. Рыжакова

Редактор Л. Гратилло Техред Т.Дубинчак Корректор А. Тяско

Заказ 5909/37 Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4