Устройство для измерения скорости нормальных волн

Устройство для измерения скорости нормальных волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к изме рительной технике. Целью изобретения является повышение точности В устройстве сигнал с датчика 9 скорости подается на второй дс5титель 11, в KoiopoM частота генератора С делится в N+Y/C ра;, что обеспечивает изкенепие частоты на птором входе CHUxpoiiHoro детектора 5 на величину V/C S2, где si частота излученного излучателем 1 -сигнала, V - скорость пвремеа;ения приемника 3, С скорость распространения нсрмапьньгх волн. Сигнал с выхода синхронного детектора Г) через анализатор G спехтра поступает на вычиачнтельиьш блок 7, где вычислтяется скорост/ь кагедой нормальной волньк J ил. сл с 00 о ю 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 G 01 Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3863327/25-28 (22) 03.01.85 ,(4б) 30.04.87. Бюл. и 16 (71) Институт прикладной физики

AH СССР (72) В,Н. Голубев, В.И. Лазарев и В.В. Тюрин (53 ) 534. 321. 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 661326, кл. G 01 Н 5/00, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ С1(ОРОСТИ НОРМАЛЬНЫХ ВОЛН (571 Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения ))вляется повышение точности.

В устройcrве сигнал с датчика 9 скорости подается на второй де))нтель

ll, в котором частота генератора С делится в K+V/Ñ раз, что обеспечивает изменение частоты на втором входе синхронного детектора 5 на величину

Q =V/С Р „ где g, — частота излучая

l ного излучателем 1 сигнала, V - скорость перемешения приемника 3, Сскорость ра< пространения нсрмалыпгх волн, Сигнал с выхода синхронного детектора 5 через анализатор б спектра поступает на вычислительный блок

7, где вычисляется скорость ка:«дой нормальчой волны, 1 ил, 1307243 где и =Л—

С

V V

С+Ч С

m+

1Т (5) (6) м

Р = A sinu t+B, С м, Ф Щ (7) a4

Р= А sinK xE

m(l )

51

К и) С (2) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей нормальных волн в волноводах.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет учета доплеровского эффекта смещения частоты сигнала.

На чертеже изображено устройство для измерения скорости нормальных волн.

Устройство для измерения скорости нормальных волн содержит электроакустически последовательно соединенные излучатель l установленный на волноводе 2, расположенный с возможностью свободного перемещения вдоль последнего приемник 3, усилитель 4, синхронный детектор 5, анализатор 6 спектра и вычислительный блок 7, генератор 8, датчик 9 скорости, закрепленный на приемнике 3, первый делитель 10 частоты, входом соединенный с выходом генератора 8, выходом — с

25 излучателем 1, второй делитель 11 частоты, первым входом соединенный с выходом генератора 8, вторым входом — с датчиком 9 скорости, выходом — с вторым входом синхронного детектора 5.

Устройство для измерения скорости нормальных волн работает следующим образом.

Излучатель 1, возбуждаемый синусоидальным сигналом с круговой час- 35 тотой Я = Л,/N где Й, — частота генератора 8, N — коэффициент деления частоты первым делителем 10, создает в волноводе 2 набор нормальных волн с различными скоростями. Поле в волно- 40 воде 2 можно представить в виде суперпозиции волн где тп — номер нормальной волны; х — координата вдоль оси волновода;

А — амплитуда волны;

Cm — скорость нормальной волны номера m. 55

Приемник 3 перемещается со скоростью V вдоль оси волновода 2. Это означает, что

x=V t (3) где t — время перемещения приемника 3; х — перемещение приемника 3.

Сигнал с выхода приемника 3 есть

14(n Q )

Р= А sinu t 3 (4)

Ill П\ поскольку на практике С »Ч.

Формула (6) определяет доплеровское смещение частоты сигнала в ре-. зультате движения приемника 3.

Таким образом, сигнал приемника

; (а -л)

3 имеет высокочастотную и

М низкочастотную,> . А sin t составляюm m щие.

m=i

Сигнал с выхода приемника 3 после усилителя 4 подается на первый вход синхронного детектора 5, на второй вход которого подается опорный синусоидальный сигнал частоты Q- Q от второго делителя ll. Сигнал с датчика 9 скорости подается на второй делитель ll частоты, частота Q., генератора 8 делится делителем 11 в

N+V/Ñ раэ, что обеспечивает изменение частоты а на соединенном с вторым делителем ll входе синхронного детекЧ тора 5 на величину и = — Й.

Сигнал с выхода детектора 5 содержит только низкочастотную составляющую где  — постоянная составляющая детектора 5.

Далее этот сигнал подается на вход анализатора 6 спектра, который измеряет спектр нормальных волн, т.е. Ащ им для каждой нормальной волны. После определения частот спектра нормальных волн Q m âû÷èñëèòåëüный блок 7 вычисляет скорость каждой нормальной волны по формуле

=7—

Д (8) Формула изобретения

Устройство для измерения скорости нормальных волн, содержащее электро1307243

Составитель Г. Рыжакова

Редактор Т. Парфенова Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Заказ 1620/38 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 акустически последовательно соединенные излучатель, установленный на волноводе, и расположенный с возможностью свободного перемещения вдоль последнего приемник, усилитель, синхронный детектор, анализатор спектра и вычислительный блбк, и генератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снаб" жено датчиком скорости, закрепленным на приемнике, первым делителем частоты, входом соединенным с выходом генератора, выходом — с излучателем, вторым делителем частоты, первым входом соединенным с выходом генератора, вторым входом — с датчиком скорости, выходом — с вторым входом синхронного детектора.