RU1762636C

RU1762636C - Параметрический эхолокатор

Info

Publication number: RU1762636C
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Кабарухин
Original assignee: Юрий Иванович Кабарухин
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1994-08-30

Abstract

Изобретение относится к гидролокации. Цель изобретения - дистанционное определение функции распределения газовых пузырьков по их размерам. С помощью генератора импульсов, делителей частоты, фильтров нижних частот, сумматора, амплитудного модулятора и импульсного модулятора формируется импульсный сигнал с эквидистантным спектром. При излучении этого сигнала акустическим преобразователем накачки в воде образуется низкочастотный эквидистантный спектр волн разностной частоте (ВРЧ). Поскольку резонансная частота газовых пузырьков в жидкости зависит от их размеров, то, принимая отраженный сигнал ВРЧ с помощью приемника и анализируя изменение амплитуд его спектральных составляющих (селективный усилитель, многоканальный регистратор, можно определить функцию распределения пузырьков по их размерам. Нормировка отраженного сигнала по излученному осуществляется с помощью квадратора, селективного усилителя и нормирующего устройства. 1 ил.

Description

Изобретение относится к акустическим приборам активной локации и может быть использовано для лоцирования объектов, газонасыщенных слоев, а также определения функции распределения газовых пузырьков по их размерам.

Целью изобретения является обеспечение дистанционного определения функции распределения газовых пузырьков по их размерам в лоцируемых газонасыщенных областях.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Параметрический эхолокатор содержит: 1 - генератор прямоугольных импульсов, 2-6 - делители частоты, 7-12 - фильтры нижних частот, 13 - сумматор, 14 - амплитудный модулятор, 15 - импульсный модулятор, 16 - усилитель мощности, 17 - акустический преобразователь накачки, 18 - формирователь прямоугольных импульсов, 19 - квадратор, 20 - приемный преобразователь, 21 - приемник эхосигналов разностной частоты; 22 - регистрирующий прибор, 23, 24 - десятиканальный селективный усилитель, 25 - десятиканальное нормирующее устройство, 26 - десятиканальный регистрирующий прибор.

Параметрический эхолокатор работает следующим образом.

Непрерывные прямоугольные колебания И1 опорной частоты f = 600 кГц с выхода генератора 1 прямоугольных колебаний поступают на входы делителей 2, 3, 4, 5, 6 частоты, коэффициенты которых подобраны таким образом, чтобы на выходе формировался эквидистантный (с частотой F) спектр из частотных составляющих 50, 40, 30, 20, 10 кГц (F = 10 кГц). Прямоугольные сигналы с этими частотами поступают на входы ФНЧ 8-12, в результате чего на их выходах образуются непрерывные гармонические колебания соответствующих частот, которые суммируются в линейном сумматоре 13 и поступают на модулирующий вход амплитудного модулятора 14. Амплитудно-модулированный сигнал усиливается в усилителе 16 и излучается в водную среду акустическим преобразователем накачки 17. В результате нелинейного взаимодействия излучаемых амплитудно-модулированных волн накачки в воде образуется широкополосный зондирующий сигнал с разностными частотными составляющими F, 2F, ..., 10F. При облучении лоцируемой области с газовыми пузырьками образуются эхо-сигналы разностных частот, рассеянные газовыми пузырьками с размерами, резонансными частотам зондирующих сигналов разностных частот, которые применяются широкополосным приемным преобразователем 20, усиливаются и обрабатываются в приемнике эхо-сигналов разностных частот 21, с выхода которого информация о локационной обстановке регистрируется прибором 22. Эхо-сигналы разностных частот И10 с выхода приемника эхо-сигналов 21 поступают также на входы десятиканального селективного усилителя 23 с частотами селекции F...10F, на выходах которого образуются сигналы, уровни которых несут информацию о концентрации газовых пузырьков, резонансных каждой из 10 частотных компонент, а все вместе они несут информацию о функции распределения газовых пузырьков по их размерам в лоцируемой газожидкостной области. С целью устранения влияния различного рода дестабилизирующих факторов на процесс измерения, уровни сигналов, снимаемых с выходов первого селективного усилителя 23, приводятся с помощью десятиканального нормирующего устройства 25 к уровням зондирующих сигналов соответствующих частот F...F10, образующихся на выходах второго десятиканального селективного усилителя 24, вход которого соединен с выходом квадратора 19. Результаты измерений регистрируются с помощью десятиканального регистрирующего прибора 26, в котором по зарегистрированным уровням десяти сигналов, несущих информацию о концентрации газовых пузырьков на каждой из десяти разностных зондирующих частот, судят о функции распределения газовых пузырьков по их размерам в лоцируемой газонасыщенной области.

Claims

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭХОЛОКАТОР, содержащий последовательно соединенные амплитудный модулятор, импульсный модулятор, усилитель мощности, акустический преобразователь накачки, причем управляемый и сигнальный входы импульсного модулятора соединены соответственно с выходами формирователя прямоугольных импульсов и квадратора, последовательно соединенные приемный преобразователь, приемник эхосигналов разностной частоты, регистрирующий прибор, синхронизирующий выход которого соединен с запускающим входом формирователя прямоугольных импульсов, отличающийся тем, что, с целью дистанционного определения функции распределения газовых пузырьков по их размерам в лоцируемых газонасыщенных областях, в него введены генератор прямоугольных импульсов, пять делителей частоты, входы которых соединены с выходом генератора прямоугольных импульсов, шесть фильтров нижних частот, вход первого из которых соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выходы остальных пяти соединены соответственно с выходами пяти делителей частоты, сумматор, пять входов которого соединены с входами пяти фильтров нижних частот, начиная с второго по шестой, а выход - с первым входом амплитудного модулятора, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый и второй десятиканальные селективные усилители, входы которых соединены соответственно с выходами приемника эхосигналов разностной частоты и квадратора, десятиканальное нормирующее устройство, первые десять входов которого соединены соответственно с десятью выходами первого десятиканального селективного усилителя, а вторые десять входов соединены соответственно с десятью выходами второго десятиканального усилителя, десятиканальный регистрирующий прибор, десять сигнальных входов которого соединены соответственно с десятью выходами десятиканального нормирующего устройства, а синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим выходом регистрирующего прибора.