RU114523U1 - DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA Download PDFInfo
- Publication number
- RU114523U1 RU114523U1 RU2012102101/28U RU2012102101U RU114523U1 RU 114523 U1 RU114523 U1 RU 114523U1 RU 2012102101/28 U RU2012102101/28 U RU 2012102101/28U RU 2012102101 U RU2012102101 U RU 2012102101U RU 114523 U1 RU114523 U1 RU 114523U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensing element
- output
- demodulator
- amplifier
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Устройство для измерения инфразвуковых колебаний среды, содержащее акустический фильтр в виде N секций (N≥1), связанный с корпусом, чувствительный элемент, связанный с окружающей средой и средой внутри корпуса, последовательно соединенные чувствительный элемент, датчик перемещения чувствительного элемента, полосовой усилитель и демодулятор, подключенный к аналоговому выходу устройства, а также генератор, подключенный к датчику перемещения чувствительного элемента и демодулятору, отличающееся тем, что дополнительно содержит последовательно соединенные управляемый генератор, управляемый делитель напряжения и первый ключ, последовательно соединенные фильтр, сумматор, первый усилитель и первый преобразователь электрического сигнала в механические колебания, связанный с чувствительным элементом, а для каждой из N секций - последовательно соединенные (N+1) ключ, (N+1) усилитель и (N+1) преобразователь электрического сигнала в механические колебания, установленный на входе в N секцию, причем вход фильтра подключен к выходу демодулятора, входы ключей подключены к выходу управляемого делителя напряжения, второй вход сумматора подключен к выходу первого ключа, а управляющими входами ключи, управляемый делитель напряжения и управляемый генератор подключены ко входам управления устройства. A device for measuring infrasonic vibrations of a medium containing an acoustic filter in the form of N sections (N≥1) connected to the housing, a sensing element connected to the environment and the environment inside the housing, a sensing element connected in series, a displacement sensor of the sensing element, a band amplifier and a demodulator connected to the analog output of the device, as well as a generator connected to the displacement sensor of the sensing element and the demodulator, characterized in that it further comprises a sequence a separately connected controlled generator, a controlled voltage divider and a first switch, a filter, an adder, a first amplifier and a first converter of an electrical signal into mechanical vibrations connected to a sensor element in series, and for each of the N sections, a (N + 1) switch connected in series, (N + 1) amplifier and (N + 1) converter of the electrical signal into mechanical vibrations installed at the input to the N section, with the filter input connected to the demodulator output, the key inputs connected to the control output emogo voltage divider, the second input of the adder connected to the output of the first switch, and the control inputs of the keys, with the voltage controlled oscillator and a divider connected to the control inputs of the device.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, в частности, к области измерения инфразвуковых колебаний газообразной или жидкой среды.The utility model relates to measuring technique, in particular, to the field of measuring infrasonic vibrations of a gaseous or liquid medium.
Известно устройство для измерения инфразвуковых колебаний среды, содержащее корпус и чувствительный элемент, связанный с окружающей средой и средой внутри корпуса [1].A device for measuring infrasonic vibrations of the medium, containing a housing and a sensing element associated with the environment and the environment inside the housing [1].
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому (прототипом) является устройство для измерения инфразвуковых колебаний среды, содержащее корпус, чувствительный элемент, связанный с окружающей средой и средой внутри корпуса, и последовательно соединенные чувствительный элемент, датчик перемещения чувствительного элемента, полосовой усилитель и демодулятор, подключенный к аналоговому выходу устройства, а также генератор, подключенный к датчику перемещения чувствительного элемента и демодулятору [2].The closest technical solution to the proposed (prototype) is a device for measuring infrasonic vibrations of the medium, comprising a housing, a sensing element associated with the environment and the environment inside the housing, and a sensing element connected in series, a displacement sensor of the sensing element, a band amplifier and a demodulator connected to the analog output of the device, as well as a generator connected to the sensor of the displacement of the sensitive element and the demodulator [2].
Недостатком прототипа является то, что устройство не обеспечивает требуемой точности измерений из-за недостаточного динамического диапазона и отсутствия калибровки, в том числе при использовании акустических фильтров.The disadvantage of the prototype is that the device does not provide the required measurement accuracy due to insufficient dynamic range and lack of calibration, including when using acoustic filters.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой полезной моделью, является повышение точности измерения.The technical result provided by the claimed utility model is to increase the measurement accuracy.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения инфразвуковых колебаний среды, содержащее акустический фильтр в виде N секций (N≥1), связанный с корпусом, чувствительный элемент, связанный с окружающей средой и средой внутри корпуса, последовательно соединенные чувствительный элемент, датчик перемещения чувствительного элемента, полосовой усилитель, и демодулятор, подключенный к аналоговому выходу устройства, а также генератор, подключенный к датчику перемещения чувствительного элемента и демодулятору, дополнительно содержит последовательно соединенные управляемый генератор, управляемый делитель напряжения и первый ключ, последовательно соединенные фильтр, сумматор, первый усилитель и первый преобразователь электрического сигнала в механические колебания, связанный с чувствительным элементом, а для каждой из N секций - последовательно соединенные (N+1) ключ, (N+1) усилитель и (N+1) преобразователь электрического сигнала в механические колебания, установленный на входе в N секцию, причем вход фильтра подключен к выходу демодулятора, входы ключей подключены к выходу управляемого делителя напряжения, второй вход сумматора подключен к выходу первого ключа, а управляющими входами ключи, управляемый делитель напряжения и управляемый генератор подключены ко входам управления устройства.The technical result is achieved in that a device for measuring infrasonic vibrations of the medium, comprising an acoustic filter in the form of N sections (N≥1), connected to the housing, a sensing element connected to the environment and the environment inside the housing, a sensing element connected in series, a sensitive displacement sensor element, a strip amplifier, and a demodulator connected to the analog output of the device, as well as a generator connected to the sensor of the displacement of the sensitive element and the demodulator, an additional but contains a serially connected controlled generator, a controlled voltage divider and a first switch, a series-connected filter, an adder, a first amplifier and a first converter of an electrical signal into mechanical vibrations associated with a sensitive element, and for each of N sections it is connected in series (N + 1) key, (N + 1) amplifier and (N + 1) converter of the electrical signal into mechanical vibrations installed at the input to the N section, the filter input being connected to the demodulator output, the key inputs are sub yucheny managed to output a voltage divider, the second input of the adder connected to the output of the first switch, and the control inputs of the keys, with the voltage controlled oscillator and a divider connected to the control inputs of the device.
На фиг.1 представлено устройство, обеспечивающее требуемый технический результат.Figure 1 presents the device that provides the required technical result.
Принятые обозначения:Accepted designations:
1 - акустический фильтр; 2 - секция акустического фильтра; 3 - корпус; 4 - чувствительный элемент; 5 - датчик; 6 - полосовой усилитель; 7 - демодулятор; 8 - аналоговый выход устройства; 9 - генератор; 10 - управляемый генератор; 11 - управляемый делитель напряжения; 12 - первый ключ; 13 - фильтр; 14 - сумматор; 15 - первый усилитель; 16 - первый преобразователь электрического сигнала в механические колебания; 17 - (N+1) ключ; 18 - (N+1) усилитель; 19 - (N+1) преобразователь электрического сигнала в механические колебания; 20 - первый вход управления; 21 - второй вход управления; 22 - третий вход управления; 23 - четвертый вход управления.1 - acoustic filter; 2 - section of the acoustic filter; 3 - case; 4 - sensitive element; 5 - sensor; 6 - strip amplifier; 7 - demodulator; 8 - analog output of the device; 9 - generator; 10 - controlled generator; 11 - controlled voltage divider; 12 - the first key; 13 - filter; 14 - adder; 15 - the first amplifier; 16 is a first converter of an electrical signal into mechanical vibrations; 17 - (N + 1) key; 18 - (N + 1) amplifier; 19 - (N + 1) converter of the electrical signal into mechanical vibrations; 20 - the first control input; 21 - second control input; 22 - third control input; 23 - fourth control input.
Устройство, представленное на фиг.1, содержит акустический фильтр 1 с секциями акустического фильтра 2; корпус 3, чувствительный элемент, связанный с окружающей средой и средой внутри корпуса 3, последовательно соединенные чувствительный элемент 4, датчик 5 перемещения чувствительного элемента 4, полосовой усилитель 6, и демодулятор 7, подключенный к аналоговому выходу 8 устройства, а также генератор 9, подключенный к датчику 5 перемещения чувствительного элемента 4 и демодулятору 7, последовательно соединенные управляемый генератор 10, управляемый делитель напряжения 11 и первый ключ 12, последовательно соединенные фильтр 13, сумматор 14, первый усилитель 15 и первый преобразователь 16 электрического сигнала в механические колебания, связанный с чувствительным элементом 4, а для каждой из N секции - последовательно соединенные (N+1) ключ 17, (N+1) усилитель 18 и (N+1) преобразователь 19 электрического сигнала в механические колебания, установленный на входе в N секцию, причем вход фильтра 13 подключен к выходу демодулятора 7, входы ключей 17 подключены к выходу управляемого делителя напряжения, второй вход сумматора подключен к выходу первого ключа, причем управляющие входы управляемого генератора 10, управляемого делителя напряжения 11, и ключей подключены ко входам управления.The device shown in figure 1, contains an acoustic filter 1 with sections of an acoustic filter 2; housing 3, a sensing element associated with the environment and the environment inside the housing 3, series-connected sensing element 4, a sensor 5 for displacement of the sensing element 4, a strip amplifier 6, and a demodulator 7 connected to the analog output 8 of the device, as well as a generator 9 connected to the sensor 5 for displacement of the sensing element 4 and the demodulator 7, a controlled generator 10, a controlled voltage divider 11 and a first switch 12 connected in series, a filter 13, an adder 14, a first coupler a line 15 and a first converter 16 of the electrical signal into mechanical vibrations associated with the sensing element 4, and for each of the N sections, a (17 + N) key 17, a (N + 1) amplifier 18, and a (N + 1) converter 19 an electrical signal into mechanical vibrations installed at the input to the N section, and the input of the filter 13 is connected to the output of the demodulator 7, the inputs of the keys 17 are connected to the output of the controlled voltage divider, the second input of the adder is connected to the output of the first key, and the control inputs of the controlled generator 10 controlled by voltage divider 11, and the keys connected to the control inputs.
На фиг.1 представлены пунктиром второй ключ 17, второй усилитель 18 и второй преобразователь 19 для второй секции акустического фильтра с целью пояснения их подключения. Аналогично подключаются указанные блоки для третьей, четвертой и последующих секций. Число секций ограничивается обычно возможностями аппаратуры и целесообразностью.Figure 1 presents the dotted line of the second key 17, the second amplifier 18 and the second transducer 19 for the second section of the acoustic filter in order to explain their connection. Similarly, these blocks are connected for the third, fourth and subsequent sections. The number of sections is usually limited by equipment capabilities and expediency.
Устройство, представленное на фиг.1, работает следующим образом.The device shown in figure 1, operates as follows.
Акустический фильтр 1 с секциями 2 связан с корпусом 3. Чувствительный элемент 4 закреплен в корпусе 3 между окружающей средой и корпусом, содержащим опорную среду, так, что изменения давления окружающей среды приводят к смещению чувствительного элемента 4, в качестве которого могут быть использованы мембрана, сильфон или пластинка на подвесе. Смещение чувствительного элемента 4 относительно нейтрального положения приводит к изменению параметра (амплитуда, частота, фаза, длительность импульса) электрического сигнала на выходе датчика 5, на который электрический сигнал поступает от генератора 9. С выхода датчика 5 сигнал поступает через полосовой усилитель 6 на демодулятор 7, на который также подается опорный сигнал от генератора 9, благодаря чему на выходе демодулятора 7, подключенном к аналоговому выходу 8 устройства, формируется аналоговый сигнал, амплитуда которого зависит от смещения чувствительного элемента 4. С выхода демодулятора 7 аналоговый сигнал поступает на фильтр 13, формирующий требуемую частотную характеристику устройства и далее, через сумматор 14, поступает на первый усилитель 15, обеспечивающий требуемую амплитуду сигнала для работы первого преобразователя 16 электрического сигнала в механические колебания. Первый преобразователь 16 электрического сигнала в механические колебания связан с чувствительным элементом 4 механически или воздействует на чувствительный элемент 4 через среду, вызывая его перемещения. Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь, уменьшающая перемещение чувствительного элемента 4, увеличивающая динамический диапазон устройства и расширяющая частотный диапазон. Это повышает точность измерения в более широком диапазоне амплитуд входных инфразвуковых сигналов. Кроме того, для повышения точности измерений предусмотрена калибровка устройства эталонными синусоидальными инфразвуковыми сигналами. Для этого с выхода управляемого генератора 10 через управляемый делитель напряжения 11, и первый ключ 12 на второй вход сумматора 14 поступает синусоидальный сигнал, амплитуда которого изменяется от нуля до максимального значения путем изменения напряжения на управляющем входе 21, а частота изменяется при изменении напряжения на управляющем входе 20. При подаче напряжения на управляющий вход 22 первый ключ 12 замыкается и подает калибровочный сигнал от управляемого генератора 10 через сумматор 14 и первый усилитель 15 на первый преобразователь 16 электрического сигнала в механические колебания, формирующий эталонные синусоидальные инфразвуковые сигналы.The acoustic filter 1 with sections 2 is connected to the housing 3. The sensing element 4 is fixed in the housing 3 between the environment and the housing containing the support medium, so that changes in environmental pressure lead to a displacement of the sensitive element 4, which can be used as a membrane, bellows or plate on the suspension. The displacement of the sensor element 4 relative to the neutral position leads to a change in the parameter (amplitude, frequency, phase, pulse duration) of the electric signal at the output of the sensor 5, to which the electric signal is supplied from the generator 9. From the output of the sensor 5, the signal is fed through a strip amplifier 6 to the demodulator 7 , which also receives the reference signal from the generator 9, so that at the output of the demodulator 7 connected to the analog output 8 of the device, an analog signal is formed, the amplitude of which depends on displacement of the sensing element 4. From the output of the demodulator 7, the analog signal is fed to a filter 13, forming the desired frequency response of the device and then, through the adder 14, is fed to the first amplifier 15, which provides the required signal amplitude for the first converter 16 of the electrical signal into mechanical vibrations. The first converter 16 of the electrical signal into mechanical vibrations is connected mechanically to the sensor 4 or acts on the sensor 4 through the medium, causing it to move. Thus, negative feedback is provided, which reduces the movement of the sensing element 4, increases the dynamic range of the device and extends the frequency range. This increases the measurement accuracy over a wider range of amplitudes of the input infrasound signals. In addition, to increase the accuracy of measurements, the device is calibrated with reference sinusoidal infrasound signals. To do this, from the output of the controlled generator 10 through the controlled voltage divider 11, and the first switch 12 to the second input of the adder 14 receives a sinusoidal signal, the amplitude of which changes from zero to maximum value by changing the voltage at the control input 21, and the frequency changes when the voltage at the control input 20. When voltage is applied to control input 22, the first key 12 closes and supplies a calibration signal from the controlled generator 10 through the adder 14 and the first amplifier 15 to the first converter 16 The electrical signals into mechanical vibrations, which forms the reference sinusoidal infrasonic signals.
При изменении амплитуды и частоты управляемого генератора 10 путем изменения напряжения на входах 21, 20, по напряжению на выходе 8, известным характеристикам звеньев и известному напряжению и частоте генератора 10 проводится расчет амплитудной и амплитудно-частотной характеристик устройства.When changing the amplitude and frequency of the controlled generator 10 by changing the voltage at the inputs 21, 20, according to the voltage at the output 8, the known characteristics of the links and the known voltage and frequency of the generator 10, the amplitude and amplitude-frequency characteristics of the device are calculated.
При снятии сигнала с управляющего входа 22 и подаче на управляющий вход 23, второй ключ 17 замыкается и подает калибровочный сигнал от управляемого генератора 10 через второй усилитель 18 на второй преобразователь 19 электрического сигнала в механические колебания, формирующий эталонные синусоидальные инфразвуковые сигналы.When the signal is removed from the control input 22 and applied to the control input 23, the second key 17 closes and supplies the calibration signal from the controlled generator 10 through the second amplifier 18 to the second converter 19 of the electrical signal into mechanical vibrations, which generates reference sinusoidal infrasound signals.
При изменении амплитуды и частоты управляемого генератора 10 путем изменения напряжения на входах 21, 20, по напряжению на выходе 8, известным характеристикам звеньев и известному напряжению и частоте генератора 10 проводится расчет амплитудной и амплитудно-частотной характеристик устройства в целом, включая акустический фильтр (если включены все ключи 17) или отдельные секции. Это позволяет выявлять изменения, связанные с засорением или повреждением отдельных секций акустического фильтра.When changing the amplitude and frequency of the controlled generator 10 by changing the voltage at the inputs 21, 20, according to the voltage at the output 8, the known characteristics of the links and the known voltage and frequency of the generator 10, the amplitude and amplitude-frequency characteristics of the device as a whole, including the acoustic filter, are calculated (if all keys 17) or individual sections are included. This allows you to identify changes associated with clogging or damage to individual sections of the acoustic filter.
Первый преобразователь 16 может быть установлен также с другой стороны чувствительного элемента 4, на корпусе или на перегородке между отсеками.The first transducer 16 can also be installed on the other side of the sensing element 4, on the housing or on the partition between the compartments.
Источники информацииInformation sources
1 К.В.Кислов, Ю.А.Колесников, А.Ю.Марченков, Ю.О.Старовойт, Микробарометр, Авторское свидетельство SU 1769172A1, G01V 1/16, G01L 23/00, 1990.1 K.V. Kislov, Yu.A. Kolesnikov, A.Yu. Marchenkov, Yu.O. Starovoit, Microbarometer, Copyright certificate SU 1769172A1, G01V 1/16, G01L 23/00, 1990.
2 Микробарометр MB 2000, Техническое описание, Microbarometre MB 2000, Technical manual, Departement Analyse et Surveillance de L'Environnement (DASE), 19982 Microbarometer MB 2000, Technical Description, Microbarometer MB 2000, Technical manual, Departement Analyse et Surveillance de L'Environnement (DASE), 1998
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102101/28U RU114523U1 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102101/28U RU114523U1 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU114523U1 true RU114523U1 (en) | 2012-03-27 |
Family
ID=46031176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012102101/28U RU114523U1 (en) | 2012-01-23 | 2012-01-23 | DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU114523U1 (en) |
-
2012
- 2012-01-23 RU RU2012102101/28U patent/RU114523U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102998696B (en) | A kind of micro seismic oscillation sniffer | |
CN104457967B (en) | Underwater sound sensor sound pressure sensitivity method of testing and device based on inverse piezoelectric effect | |
RU2485455C1 (en) | Device to measure infrasonic medium oscillations | |
RU114523U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA | |
RU114172U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING INFRASONIC OSCILLATIONS OF THE MEDIA | |
CN203466956U (en) | Amplitude and phase variable double-resonance sound wave generator | |
CN103760046B (en) | Amplitude value and phase self-calibration low-frequency rock physical measuring method and system | |
RU2485550C1 (en) | Device to measure infrasonic medium oscillations | |
RU195153U1 (en) | Device for measuring infrasonic vibrations of the environment | |
CN104596637A (en) | Calabash-shaped resonant cavity sensor collecting infrasonic waves by aid of pressure, and demonstration device | |
KR101120513B1 (en) | Non-touch Proper Vibration characteristics measurement device | |
RU2400711C1 (en) | Strain-measuring transducer | |
CN202177654U (en) | Bandwidth-adjustable oscilloscope | |
EA202092741A1 (en) | THREE-COMPONENT WELL SEISMOMETER | |
Radcliffe et al. | A novel design of a feedback-controlled optical microphone for aeroacoustics research | |
RU174317U1 (en) | SORPTION ELECTRIC GAS ANALYZER | |
RU2599183C1 (en) | Device for calibration of seismic sensors | |
RU2738766C1 (en) | Device for measuring infrasonic vibrations of medium | |
RU2738765C1 (en) | Device for measuring infrasonic vibrations of medium | |
RU2717263C1 (en) | Device for measuring infrasonic vibrations of medium | |
RU137977U1 (en) | DEVICE FOR ACOUND NOISE SIGNALS CONTROL | |
Mu et al. | Design and test of a capacitance detection circuit based on a transimpedance amplifier | |
CN110455402B (en) | Frequency response testing method of thin film sensor | |
Hodgson | Pressure fluctuations in shear flow turbulence Part 1 and part 2 | |
RU2384850C1 (en) | Generating device for measuring nonlinear distortions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190124 |