Акустический анализатор состава

Акустический анализатор состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, а именно к контролю состава и состояния жидких С1эед, и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочной и фармацевтической промьшшенности. Цель изобретения - повьшение точности измерения и расширение функциональных возможностей, В акустическом анализаторе состава контролируемую среду возбуждают ультразвуковыми импульсами по сигналам с делителя эталонной частоты. Одновременно с одного из вьгходов вв еденного дешифратора посредством переключателя подаются импульсы на вход преобразователя температуравременной интервал, отстающие от зондирующих на. эталонный интервал времени, равный (70-+-4п) мкс, где п номер выхода дешифратора. После до- , полнительной коррекции временного положения этих импульсов от температуры в указанном преобразователе ими запускают временной селектор. Серия отраженных импульсов после усиления подается на сброс временного селектора. Таким образом, начало формируемого в временном селекторе измерительного интервала сдвигается на заданную длительность, компенсируя постоянное время распространения ультразвука. (УЗ) в среде . Оставшееся приращение времени распространения УЗ заполняется счетными импульсами, которые в виде пачек импульсов через введенную схему И поступают на счетчик и далее на цифроаналоговый преобразователь и индикатор. Использование приращения времени распространения УЗ в среде для последующего преобразования в аналоговый сигнал позволяет повысить разрешающую способность ЦАПа и прибора в целом. Вводимые триггеры переполнения и блокировки используются для устранения неоднозначности показаний. Дополнительный режим усреднения результата осуществляется за счет соответствующего подключения выходов делителя частоты к входам схемы И, которая пропускает на счет 8 пачек импульсов. Их сумма, отображается на индикаторе и является средним показанием за 8 периодов ; зондирования при уменьшении цены дeлef ния единицы младшего разряда в 8 раз. 1 ил. (О (Л to 4;: ел со со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5д G OI N 29/02

ОПИСАНИЕ HSOEPETEHHH н автоескоью свиДЕТЕЛьСтвь номер выхода дешифратора. После до- . полнительной коррекции временного положения этих импульсов от температуры в указанном преобразователе ими запускают временной селектор..

Серия отраженных импульсов после усиления подается на сброс временного селектора. Таким образом, начало формируемого в временном селекторе измерительного интервала сдвигается на заданную длительность, компенсируя постоянное время распространения ультразвука (УЗ) в среде. Оставшееся приращение времени распространения УЗ заполняется счет(2 ными импульсами, которые в виде па- щ чек импульсов через введенную схему И поступают на счетчик и далее на цифроаналоговый преобразователь Се и индикатор. Использование приращения времени распространения УЗ в Я среде для последующего преобразования в аналоговый сигнал позволяет .повысить разрешающую способность Ю

ЦАПа и прибора в целом. Вводимые триг- 4Ь геры переполнения и блокировки ис- Щ пользуются для устранения неодноэнач- C© ности показаний. Дополнительньй режим C© усреднения результата осуществля- СО ется за счет соотвЕтствующего подключения выходов делителя частоты к входам схемы И, которая пропускает на счет 8 пачек импульсов. Их сумма отображается на индикаторе и являет- фв ся средним показанием за 8 периодов зондирования при уменьшении цены деле» ния единицы младшего разряда в 8 раэ. ,1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3697736/25-28 (22) 03.02.84 (46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (71 ) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Г.В. Сумароков, В.В. Платонов и Н.В. Лобанов (53) 620.179.)6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II- 838551, кл, G 01 N 29/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1024825, кл. G 01 N 29/02, 1983. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР СОСТАВА (57) Изобретение относится к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, а именно к контролю состава и состояния жидких сред, и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочной и фармацевтической промьппленности. Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

В акустическом анализаторе состава контролируемую среду возбуждают ультразвуковыми импульсами по сигналам с делителя эталонной частоты.

Одновременно с одного из выходов введенного дешифратора посредством переключателя подаются импульсы на вход преобразователя температуравременной интервал, отстающие от зондирующих на. эталонный интервал времени, равный (70+4п) мкс, где и

„„SU j 245993 А 1

1245993

Изобретение относится к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, в частности к приборам контроля состава и состояния жидких сред по времени распространения ультразвуковьгх колебаний, и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочной и фармацевтической промьш>ленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей за счет выделения приращений времени распространения ультразвука, связанньгх с изменением среды, устранения неоднозначности отсчетов цифроаналогового преобразователя и усреднения результата.

На чертеже изображена структурная схема прибора.

Акустический анализатор состава содержит последовательно соединенные генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, генератор 3 зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 4,.электронный ключ 5 усилитель 6, переключатель 7 выбора отраженных импульсов и временной се- . лектор 8, второй вход которого подключен к выходу генератора i эталонной частоты, последовательно соединенные блок 9 плавного стробирования, вход которого подключен к выходу делителя 2 частоты, второй выход к второму входу электронного ключа 5, и блок 10 амплитудного анализа, второй вход которого подключен к выходу усилителя 6, а выход — к вторсму входу переключателя 7 выбора отраженных импульсов, последовательно соединенные датчик ll температуры и преобразователь 12 температура — временной интервал, выход которого соединен с третьим входом временного селектора

8, последовательно соединенные счетчик 13 импульсов и цифроаналоговый преобразователь 14, цифровой индикатор 15, вход которого подключен к второму выходу счетчика 13 импульсов, последовательно соединенные дешифратор 16, входы которого подключены к второму и третьему выходам делителя

2 частоты, и второй переключатель

17, выход которого соединен с вторым входом преобразователя 1? температура — временной интервал, последовательно соединенные третий переключатель 18, вход которого подключен к четвертому выходу де>>г>теля 2 члстоть! и логическую cx M5

И 19, выход которой подключен к входу счетчика 13 импульсов, второй вход — к пятому вьгходу делителя 2 частоты, третий вход — к выходу временного селектора 8, первый триггер

20, первый вход которого подключен к шестс>му выходу делителя 2 частоты, второй вход — к третьему выходу счетчика 13 импульсов, а выход — к четвертому входу логической схемы

И 19, и последовательно соединенные вгорой триггер 21, первый вход которогс подключен к седьмому выходу делителя 2 частоты, второй вход к четвертому выходу счетчика 13 импульсов, и индикатор 22 переполнения.

Прибор работает следующим образом.

С генератора 1 эталонной частоты сигналы (например, 15 МГц) подаются на делитель 2 частоты, импульсы с выхода 1 которого частотой 250 Гц запускают генератор 3 зондирующих импульсов. Ультразвуковой импульс, пройдя контролируемую среду до отражагеля и обратно, поступает на

УЗ-преобразователь 4 и возбуждает в нем электрические колебания. Эти колебания поступают на электронный ключ 5, который заперт в течение

50 мкс на время действия зондирующих импульсов сигналом с второго выхода блока 9 плавного стробирования. Серия отраженньгх импульсов усиливается усилителем 6, подается на второй вход блока 10 амплитудного анализа для выбора одного отраженного импульса из серии по сигналу плаввого стробирования из блока

9 и измерения его амплитуды и далее через переключатель 7 поступает на вход временного селектора 8. Переключатель позволяет, во-первых, ком-. мутировать всю серию отраженных импульсов от усилителя 6 к временному селектору 8, который в этом случае срабатывает по первому отрг>же>>ному импульсу, и, во-вторых, подать лн>бой из серии отраженных импульcoB из блока 1О амплитудного анализа к временному селектору 8.

Нл выходах дешифраторл 16 формируются импульсы, oтстающие от зондирующих нл эталонный иитервлл времени, равный (70-4 >) мкс„ где и†номер выхода дешифрлторл. Эти импульсы

1245993 компенсируют постоянное время рас— пространения ультразвука н среде.

Посредством переключателя 17 импульсы с выходов дешифратора !6 поступают на преобразователь 12 температура — нременной интервал, на выходе которого временное положение указанных импульсов пропорционально температуре исследуемой жидкости, и далее запускают временной селектор 8. !0

Интервал времени от момента прихода импульса с преобразователя 12 температура — временной интервал до момента прихода отраженного импульса является приращением (переменной составляющей) времени распространения ультразвука н среде, связанным с изменением состава среды или других физических снойств. В течение этого интервала временной селектор 8 про- 2»! ,пускает импульсы с генератора 1 эталонной частоты. Полученные пачки счетных импульсов поступают на логическую схему И 19, которая в зависимости от положения переключателя 18 25 пропускает на счетчик !3 одну или восемь пачек импульсов. Счетчик 13 состоит из двоично-десятичного для цифровой индикации результата и двоичного для цифроаналогового преобразования. При первом положении переключатсля 18 осуществляется подсчет чис- . ла импульсон в одной пачке. Результат индицируется на цифровом индикаторе

l5 и параллельно преобразуется цифро35 аналоговым преобразователем 14 в стандартный аналоговый сигнал (до 10 B), поступающий далее на вход микро-ЭВМ или другие средства АСУТП.

Во втором положении переключателя 40

18 осуществляется режим усреднения результата, используемый только для визуализации. При этом на цифровом индикаторе 15 отображается сумма счетных импульсов из восьми пачек, а 45 цена деления единицы — младшего разряда уменьшается с 1/!5 до 1/120 мкс, т.е. на индикаторе получается средний за восемь периодов зондирующих импульсов результат. «сО

При переполнении двоично-десятичного. счетчика срабатывает триггер 20, который блокирует схему И 19 для устранения неоднозначности показаний.

На цифровом индикаторе 15 при этом высвечиваются нули. 0 переполнении двоичного счетчика сигнализирует триггер 21 совместно с индикатором

22 переполнения. Сп. нал с выхода триггера 21 в этом случае может быть использован дпя прерывания микро-3ВМ. Режим работы прибора с помощью переключателя 17 устананлинается таким„ч "0obI исключить возможность перепоя: ения цчфроаналогоного преобразователя 14.

Таким образом, использование приращения времечи распространения ультразвука н среде, эаполнечнОго счетными импульсами, для noследующего преобраэонания в аналоговый сигнал поэнол.=ет повысить разрешающую способность цифроаналогового преобразователя и прибора н целом.

Применение триггеров переполнения и блокировки устраняет неоднозначность показаний, а применение логической схемы И с переключателем позволяет осуществить дополнительный режим усреднения результата.

Формула изобретения

Акустический анализатор состава, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, дели-.åëü частоты, генератор зондирующих импульсан, ультразвуковой преобразователь, электронный ключ, усилитель, переключатель выбора отраженных импульсов и временной селектор, второй вход которого подключен к выходу генератора талонной частоты, последовательно соединенные блок плавного стробирования, вход которого подключен к выходу делителя частоты, второй выход — к второму входу электронного ключа, и блок амплитудного анализа, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — к второму входу переключателя выбора отраженных импульсон, последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь температура — временной интервал, выход которого соединен с третьим входом временного селектора, последовательно соединенные счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь и цифровой индикатор, вход которого подключен к второму выходу счетчика импульсоз, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расшире" ния функциональных воэможностей, он снабжен последовательно соединенны1245993 икро- ЭНМ

Составитель В. Белозеров

Техред О.Сопка

Редактор Н. Яцола

Корректор М. Пожо

Заказ 3993/37

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми дешифратором, входы которого подключены к второму и третьему выходам делителя частоты, и вторым переключателем, выход которого соединен с вторым входом преобразователя температура — временной интервал, последовательно соединенными третьим переключателем, вход которого подключен к четвертому выходу делителя частоты, и логической схемой И, выход которой подключен к входу счетчика импульсов, второй вход — к пятому выходу делителя час готы, третий вход к выходу временного селектора, первым триггером, первый вход которого подключен к шестому выходу делителя частоты, второй вход — к третьему выходу счетчика импульсов, а выход — к четвертому входу логической схемы И, и последовательно соединенными вторым

1Î триггером, первый входкоторого подключен кседьмому выходуделителя частоты, второй вход-кчетвертому выходусчетчи- ка импульсов,и индикаторомнапряжения.