Устройство для измерения скорости ультразвука

Устройство для измерения скорости ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости акустических колебаний в жидких средах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Принцип работы устройства основан на автоматической коррекции частоты импульсов управляемого генератора 9. Дискриминатор 6 длительности выполняет дополнительную функцию отсчета импульсов ударного возбуждения, а выходной импульс распределителя 12 импульсов используется в качестве корректирующего. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)5 G 01 Н 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4445924/25-28 (22) 14.06.88 (46) 15.01.90. Бюл. Р 2 (7 1) Научно"производственное объединение космических исследований (72) А.M.Èçìàéëoí и 3.Ш.Аллахвердова (53) 534.22 (088.8) (56) Исмаилов Т.К., Измайлов А.М., Аллахвердов Ф.M. Состояние и некоторые перспективы развития средств измерения гидрологических параметров

Мирового океана. — Измерения, контроль, автоматизация, 1985, Ф 4, с.3-11.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения скорости акустических колебаний в жидких средах, Цель изобретения — повышение точности измерений. Принцип работы устройства основан на автоматической коррекции частоты импульсов управляемого генератора 9. Дискриминатор 6 длительности выполняет дополнительную функцию отсчета импульсов ударного возбуждения, а выходной импульс распределителя 12 импульсов используется в качестве корректирующего.2ил. а ф

1536714

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости акустических колебаний в жидких средах.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерений за счет уменьшения задержки сигнала в электронной схеме.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство для измерения скорости ультразвука содержит послецовательно электроакустически соединенные генератор 1 импульсов, акустический преобразователь 2 с отражателем 3, ограничитель 4 импульсов и компаратор

5, дискриминатор 6 длительнос.ти и последовательно соединенные ключевой элемент 7, интегратор 8, управляемый генератор 9, формирователь 10 импуль1 сов, счетчиковый делитель 11 и рас1 пределитель 12 импульсов. Первый и второй выходы дискриминатора б дли- 25 тельности подключены соответственно к первому (S) и второму (R) входам ключевого элемента 7, первый, второй и третий выходы распределителя

12 импульсов соединены соответственно с входом генератора 1 импульсов, первым (С) входом дискриминатора 6 ,длительности и третьим (V) входом ключевого элемента 7, а второй (D) . вход дискриминатора 6 длительности подключен к выходу компаратора 5.

Устройство работает следующим образом.

Выходные импульсы управляемого по частоте генератора 9 (фиг. 1) посту40 пают на вход счетчикового делителя

11 через формирователь 10 импульсов.

Выходные импульсы счетчикового,целителя 11 поступают на вход распределителя 12 импульсов, сигнал с первого выхода которого запускает генератор 1 возбуждающих импульсов. Выходной сигнал генератора 1 поступает на .пьезоэлемент акустического преобразователя 2, преобразующего электрический импульс в акустический. Акустический импульс, пройдя контролируемую среду, отражается от отражателя

3 и, возвратившись к преобразователю

2,преобразуется имв электрический сигнал, который через ограничитель 4

55 импульсов поступает на вход компаратора 5, осуществляющего выделение, временную "привязку и нормализацию приемного сигнала. На выходе компаратора 5 будут формироваться два сигнала: сигнал (13 а, фиг.2), вызванный импульсом ударного возбуждения, поступающим на пьезоэлемент преобразователя 2, и приемный сигнал (13 б, фиг,2), Выходные сигналы компаратора

5 поступают на второй вход (D-вход) дискриминатора 6, на первый вход (С-вход) которого поступает импульс с второго выхода распределителя 12.

Дискриминатором 6 производится сравнение временного расположения передних фронтов приемного сигнала и импульса с второго выхода распределителя 12. Сигнал 13 а компаратора

5 не будет изменять состояние дискриминатора 6, так как на его первом входе при этом будет действовать сигнал низкого логического уровня, и этот сигнал (13 a) не будет пропускаться ключевым элементом 7, так как на его третьем входе (V-входе) будет действовать запрещающий сигнал — сигнал низкого логического уровня.

Если передний фронт импульса (14, фиг.2) с второго выхода распределителя 12 опережает передний фронт приемного сигнала (13 б, фиг.2), дискриминатор 6 не изменит своего состояния и на его первом выходе будет действовать сигнал низкого логического уровня (15, фиг.2), а на втором выходе — высокого логического уровня.

Сигналы низкого и высокого уровней соответственно поступают на первый вход (S-вход) и второй вход (R-вход) ключевого элемента 7. При указанных уровнях сигналов, действующих на первом и втором входах ключевого элемента 7, и при поступлении на его третий вход (V-вход) управляющего импульса с третьего выхода распределителя 12 на выходе ключевого элемента

7 будет действовать сигнал низкого логического уровня. Указанный сигнал

1 низкого логического уровня будет приводить к уменьшению напряжения на выходе интегратора 8, который является управляющим для управляемого по частоте генератора 9, и, следовательно, приводить к уменьшению частоты колебаний последнего (увеличению длительности периода импульса на выходе делителя 11).

Таким образом передний фронт импульса (14, фиг.2} приближается к

1536214 переднему фронту приемного импульса (13 б, фиг. 2) .

Если передний фронт импульса (16, фиг.2) с второго выхода распределителя 12 отстает от переднего фронта приемного сигнала (13 б, фиг.2), дискриминатор 6 изменит свое состояние и на его первом выходе будет действовать сигнал высокого логического уровня (17, фиг.2), а на втором выходе — низкого логического уровня.

Сигналы высокого и низкого уровней соответственно поступают на первый вход (S-вход) и второй вход (R-вход) ключевого элемента 7. При указанных уровнях сигналов, действующих на первом и втором входах ключевого элемента 7, и при поступлении на его третий вход (Ч-вход) управляющего импульса с третьего выхода распределителя 12 на выходе ключевого элемента 7 будет действовать сигнал BblcoKQFQ логического уровня. Указанный сигнал высокого логического уровня будет приводить к увеличению напряжения на выходе интегратора 8, который является управ" ляющим для управляемого по частоте генератора 9, и, следовательно, приводить к увеличению частоты колебаний последнего (уменьшению длительности периода импульса на выходе делителя 11). Таким образом передний фронт импульса (16, фиг.2) приближается к переднему фронту приемного импульса (13 б, фиг.2).

В установившемся режиме работы, когда будет обеспечиваться равенство длительности зондирования длительности периода импульса на выходе счет5 чикового делителя, на выходе ключевого элемента 7 будет происходит чередование сигналов высокого и низкого логических уровней.

1О

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее последова тельно электроакустически соединенные генератор импульсов, акустический преобразователь с отражателем, огра- . ничитель импульсов и компаратор, дискриминатор длительности, последовательно соединенные ключевой эле2О мент, интегратор, управляемый генератор, формирователь импульсов, счетчиковый делитель и распределитель импульсов, первый выход которого соединен с входом генератора импуль25 сов, второй выход распределителя импульсов соединен с первым входом дис криминатора длительности, .первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам ключевого элемента, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, выход компаратора соединен с вторым входом дискриминатора длительности, а третий выход распределителя импульсов

35 подключен к третьему входу ключевого элемента.

7536274

Составитель Д.Широчин

Техред М.Дидык Корректор М. Кучерявая

Редактор M Áàíäóðà

Заказ 101 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул„ Гагарина, 101