Opublikowano: 5.II.1965 re. 49007 KI. 2le, 28/02 MKP G 01 r \J UKD A*)lb Wspóltwórcy wynalazku: prof. dr Leszek Filipczynski, inz. Boguslaw Do¬ magalski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Pro¬ blemów Techniki), Warszawa (Polska). czasu BIBLIOTEK, Ultradzwiekowo-elektronowy uklad generacji znaczników L rzeac Wentowegóf Przedmiotem wynalazku jest ultradzwiekowo- elektronowy uklad generacji znaczników czasu do skalowania podstawy czasu, np. w urzadzeniach echolokacy j ny eh.Zasadnicza czescia ukladu jest ultradzwiekowa linia opózniajaca A, której zasada dzialania przed¬ stawiona jest na rysunku. Generator 1 wytwarza impulsy elektryczne wielkiej czestotliwosci i do¬ prowadza je do przetwornika piezoelektrycznego 2 umieszczonego w naczyniu 3, stanowiacym wlasci¬ wa linie opózniajaca. Naczynie wypelnione jest cie¬ cza 4. Przetwornik 2 wysyla impulsy ultradzwie¬ kowe, które rozchodzac sie w cieczy padaja na re¬ flektor 5, odbijaja sie i wracajac do przetwornika zamienione zostaja na sygnaly elektryczne. Sygnaly te po wzmocnieniu we wzmacniaczu 6 doprowadzo¬ ne zostaja do wskaznika oscyloskopowego 7. Na ekranie wskaznika przedstawiony zostaje pionowy znacznik 8 skalujacy podstawe czasu.W celu zmiany polozenia znacznika 8 na pod¬ stawie czasu zmienia sie polozenie reflektora 5 za¬ zwyczaj za pomoca sruby napedowej, wbudowanej w naczynie linii, a zakonczenie sruby wyprowadzo¬ ne jest przy tym na zewnatrz naczynia. System ten ma szereg wad takich, jak nieszczelnosc linii, duze wymiary, zlozonosc konstrukcji a takze bardzo dlu¬ gi czas przesuwania reflektora z jednego konca w drugi koniec linii, wymagajacy wielokrotnego krecenia srub i uniemozliwiajacy przeprowadzenie pomiarów szybko zmieniajacych sie przebiegów. 10 20 25 30 Niedogodnosci powyzsze usuwa linia opózniajaca wedlug nastepujacego rozwiazania. Reflektor 5 przytwierdzony jest do ruchomego, wewnetrznego suwaka 9, wykonanego z materialu ferromagnetycz¬ nego, który moze sie* suwac po przezroczystej po¬ krywie linii 10. Na pokrywie umieszczony jest ru¬ chomy suwak zewnetrzny 11, do którego przytwier¬ dzony jest magnes staly 12. Staly magnes, którego obwód magnetyczny zamyka sie poprzez wewnetrz¬ ny suwak 9, powoduje przemieszczenie tegoz suwa¬ ka 9 zgodnie z ruchami suwaka zewnetrznego 11.Jednoczesnie calosc suwaka wewnetrznego 9 oraz reflektora 5 jest lekko przyciagana do pokrywy 10.Odleglosc reflektora 5 od przewtornika 2 odczytuje sie na skali naniesionej bezposrednio na przezro¬ czystej pokrywie 10. W ten sposób znajac predkosc rozchodzenia sie ultradzwieków w cieczy 4 mozemy wyznaczyc opóznienie znacznika 8 na podstawie czasu wzgledem impulsu nadawczego.Zamiast jednego przetwornika nadawczo-odbior¬ czego moga byc zastosowane dwa niezalezne prze¬ tworniki jeden nadawczy a drugi odbiorczy, które moga byc zamocowane jeden obok drugiego. Mo¬ zliwe jest równiez inne rozwiazanie, w którym drugi przetwornik umieszczony jest zamiast reflek¬ tora 5.Podobniez staly magnes moze znajdowac sie w wewnetrznym suwaku 9, natomiast suwak ze¬ wnetrzny moze byc wykonany z materialu ferro- 490073 49007 magnetycznego. Moga byc równiez wmontowane dwa magnesy stale, kazdy w jeden suwak.Dalsza niedogodnosc w zastosowaniu linii opóz¬ niajacej wystepuje przy duzych zasiegach podstaw czasu. Wówczas bowiem wykorzystuje sie wielo¬ krotne odbicia impulsów ultradzwiekowych miedzy reflektorem i przetwornikiem. Wielkosc kolejnych impulsów zmniejsza sie tak, ze kolejne znaczniki na ekranie wskaznika maja rózne wysokosci a tak¬ ze i rózny ksztalt. Utrudnia to powaznie przepro¬ wadzanie pomiarów.Niedogodnosc te eliminuje sie przez zastosowanie nastepujacego rozwiazania. Przetwornik ultradzwie¬ kowy 2 sprzezony jest ze wzmacniaczem 6, które¬ go czulosc jest zmienna w funkcji czasu. W chwili, gdy impuls elektryczny wytworzony w generato¬ rze 1 pobudza do drgan przetwornik 2, czulosc wzmacniacza 6 jest najmniejsza, a nastepnie zwiek¬ sza sie w sposób ciagly w funkcji czasu. Przez odpowiednie dobranie zmiany wzmocnienia w funk¬ cji czasu mozna uzyskac jednakowa wielkosc 10 20 i ksztalt kolejnych znaczników 8 na ekranie wska¬ znika oscyloskopowego. PLPublished: 5.II.1965 d. 49007 KI. 2le, 28/02 MKP G 01 r \ J UKD A *) lb Contributors of the invention: prof. Dr. Leszek Filipczynski, Eng. Boguslaw Dormalski. Patent owner: Polish Academy of Sciences (Institute of Fundamental Technological Problems), Warsaw (Poland). The subject of the invention is an ultrasound-electron generation system of time markers for scaling the time base, e.g. in echolocation devices eh. is shown in the drawing. The generator 1 generates high frequency electric pulses and conducts them to the piezoelectric transducer 2 located in the vessel 3, which is the actual delay line. The vessel is filled with liquid 4. The transducer 2 sends ultrasonic pulses which, when propagating in the liquid, fall on the reflector 5, reflect and return to the transducer and are converted into electrical signals. These signals, after amplification in the amplifier 6, are fed to the oscilloscope indicator 7. The indicator screen shows a vertical marker 8 scaling the time base. In order to change the position of the marker 8 on the basis of time, the position of the reflector 5 is changed by means of a screw. a drive line built into the vessel, and the end of the screw is led to the outside of the vessel. This system suffers from a number of disadvantages such as line leakage, large dimensions, complex construction, and a very long time to move the reflector from one end to the other end of the line, requiring multiple screwing and preventing measurements of rapidly changing waveforms. 10 20 25 30 The above inconvenience is removed by the delay line according to the following solution. The reflector 5 is attached to a movable internal slide 9, made of a ferromagnetic material, which can slide along a transparent cover of line 10. On the cover there is a movable external slide 11 to which a permanent magnet is attached 12. A permanent magnet, the magnetic circuit of which is closed by the internal slide 9, causes this slide 9 to move in accordance with the movements of the external slide 11. At the same time, the entire internal slide 9 and the reflector 5 are slightly drawn to the cover 10. The distance of the reflector 5 from The conductor 2 is read on a scale directly on the transparent cover 10. In this way, knowing the speed of propagation of the ultrasounds in the liquid 4, we can determine the delay of the marker 8 on the basis of the time with respect to the transmit pulse. Instead of one transceiver, two can be used. Independent converters, one transmitting and the other receiving, which can be mounted next to each other the second. Another solution is also possible, in which the second transducer is placed in place of the reflector 5. Likewise, the permanent magnet may be located in the inner slide 9, while the outer slide may be made of magnetic ferrous material 490073 49007. Two permanent magnets can also be installed, each in one slide. A further disadvantage in the use of a delay line occurs with long time base ranges. In such a case, multiple reflections of ultrasonic pulses between the reflector and the transducer are used. The size of successive pulses decreases so that the successive markers on the pointer screen have different heights and also a different shape. This makes it difficult to carry out measurements, and this inconvenience is eliminated by using the following solution. The ultrasonic transducer 2 is coupled to the amplifier 6, the sensitivity of which varies with time. As soon as the electrical impulse generated in the generator 1 causes the transducer 2 to vibrate, the sensitivity of the amplifier 6 is the lowest and then increases continuously as a function of time. By appropriately adjusting the gain variation over time, it is possible to obtain the same magnitude 10 and the shape of the successive markers 8 on the display of the oscilloscope indicator. PL