SU1084670A1

SU1084670A1 - Device for measuring ultrasound absorption

Info

Publication number: SU1084670A1
Application number: SU823452063A
Authority: SU
Inventors: Алексей Юрьевич Архипов; Сергей Александрович Дубровский
Original assignee: Ордена Ленина Институт Химической Физики Ан Ссср
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1984-04-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , управл емый генератор, излучающий и приемный преобразователи, перестраиваемый усилитель, вольтметр и регистратор , отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции, перестраиваемый усилитель выполнен в.виде предварительного усилител и соединенного с ним первым входом смесител , второй вход которого соединен с выходом управл емого генератора . (Л сA DEVICE FOR MEASURING THE ABSORPTION OF ULTRASONIC, containing a series-connected saw-tooth generator, a controlled generator, an emitting and receiving transducer, a tunable amplifier, a voltmeter and a recorder, characterized in that, in order to simplify the design, the tunable amplifier is designed as a preamplifier and with it is the first input of the mixer, the second input of which is connected to the output of the controlled generator. (L with

Description

0000

4four

Ф F

Фег. 1 Изобретение относитс к измерительной технике и южет быть испол зовано дл автоматического измерен поглощени ультразвука в звукопров д щих средах в широком диапазоне частот. Известно импульсное устройство дл измерени затухани ультразвука , содержащее генератор/ излучающий и приемный преобразователи, усилитель и осциллограф l Недостатком известного устройств вл етс сложность и низка произво дительность при измерени х в широко диапазоне толщин. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени поглощени ультразвука , содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , управл емый генератор высокой частоты, излучающий и приемный преобразователи, перестраивае мый усилитель, соединенный управл ю щим входом с генератором пилообразного напр жени , вольтметр и регист ратор. Устройство обеспечивает авто матическое измерение затухани ультразвука в широком диапазоне час тот 2 . Недостатком этого устройства вл етс сложность конструкции перестраиваемого усилител , который дл достижени высокой селективности должен быть выполнен по гетеродинной схеме и содержать дополнительный управлемый генератор высо;кой частоты - гетеродин. Цель изобретени - упрощение конструкции. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени поглощени ультразвука, содержащем последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , .управ л емый генератор, излучающий и приемный преобразователи, перестраиваемый усилитель, вольтметр и регис ратор, ;. перестраиваемый усилитель выполнен в виде предварительного усилител и соединенного с ним пер вым входом смесител , второй вход которого соединен с выходом управл е мого генератора. На фиг. 1 представлена структурна схема устройства;на фиг. 2 временна диаграмма работы управл емого генератора. Устройство дл измерени поглощени звука содержит последовательно соединенные генератор 1 пилообразного напр жени , управл емый генератор 2, излучающийи приемный преобразователи 3 и 4 соответственно, перестраиваемый усилитель 5, волы метр 6 и регистратор 7. Перестраиваемый усилитель 5 выполнен в виде предварительного усилител 8 и соединенного с ним своим первым входом смесител 9, второй вход которого соединен с выходом управл емого генератора 2. Устройство работает следующим образом, Под действием сигнала с выхода генератора 1 пилообразного напр жени управл емый генератор 2 вырабатывает напр жение высокой частоты, измен ющейс по линейному закону, которое возбуждает преобразователь 3. Ультразвук от излучающего преобразовател 3, пройд через исследуемую среду за врем запаздывани T,,|(,f,завис щее от скорости ультразву .ка в среде, попадает на приемный преобразователь 4, где преобразуетс в электрический сигнал. Этот сигнал усиливаетс предварительным усилителем 8 и поступает на смеситель 9, где перемножаетс с сигналом, поступающим от управл емого генератора 2. На выходе смесител 9 образуетс напр жение разностной частоты Fp , обусловленной изменением частоты управл емого генератора 2 за врем Вольтметр б настроен на эту частоту, поэтому регистратор 7 фик- сирует амплитуду сигнала, прошедшего непосредственно от излучающего преобразовател 3 к приемному преобразователю 4. Настройка устройства сводитс к установлению такой скорости качани частоты, при которой за верм , обусловленное рассто нием между преобразовател ми и скоростью ультразвука в контролируемой среде, изменение частоты составит фиксированное значение Гр, на которое настроен вольтметр б. Применение предлагаемого устрой- ства позвол ет упростить конструкцию перестраиваемого усилител с сохранением преимуществ гетеродинного приема. Это достигаетс за счет исключени из усилител гетеродина введени новой св зи, благодар оторой роль гетеродина исполн ет правл емый генератор. Изобретение также позволит повыить помехоустойчивость, поскольку егистрируютс только сигналы, проедшие непосредственно от излучател приемнику а сигнсшы, поступившие большей задержкой, например,- помеи от стенок, на регистратор не проод т .Phag. 1 The invention relates to a measurement technique and is to be used for the automatic measurement of the absorption of ultrasound in sound systems in a wide frequency range. A pulsed device for measuring the attenuation of ultrasound is known, which contains an oscillator / emitter and receiver transducers, an amplifier and an oscilloscope. A disadvantage of the known devices is the complexity and low productivity in measurements over a wide thickness range. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for measuring the absorption of ultrasound, containing a series-connected sawtooth generator, a controlled high frequency generator, an emitting and receiving transducer, a tunable amplifier connected with a control input to the sawtooth generator voltmeter and register. The device provides an automatic measurement of the attenuation of ultrasound in a wide range of frequencies 2. A disadvantage of this device is the complexity of the design of the tunable amplifier, which, in order to achieve high selectivity, must be made according to the heterodyne scheme and contain an additional controllable generator of high frequency — the local oscillator. The purpose of the invention is to simplify the design. This goal is achieved by the fact that in a device for measuring the absorption of ultrasound, which contains a series-connected saw-tooth generator, a controllable generator, an emitting and receiving transducer, a tunable amplifier, a voltmeter and a registrator,;. The tunable amplifier is made in the form of a preamplifier and a mixer connected to it by the first input, the second input of which is connected to the output of the controlled oscillator. FIG. 1 is a block diagram of the device; FIG. 2 is a temporary diagram of the operation of the controlled generator. The device for measuring sound absorption contains a series-connected sawtooth voltage generator 1, a controlled oscillator 2, an emitting and receiving transducer 3 and 4, respectively, tunable amplifier 5, ox 6 meter and recorder 7. Tunable amplifier 5 is designed as a preamplifier 8 and connected to it is its first input of the mixer 9, the second input of which is connected to the output of the controlled generator 2. The device operates as follows. Under the influence of the signal from the output of the generator 1, a different voltage controlled oscillator 2 generates a high frequency voltage, changing according to a linear law, which excites the transducer 3. Ultrasound from the radiating transducer 3, passed through the test medium during the delay time T ,, | ((f, depending on the speed of ultrasound In the medium, it enters the receiving transducer 4, where it is converted into an electrical signal. The output of the mixer 9 generates the voltage of the difference frequency Fp due to the change in the frequency of the controlled generator 2 during the time. the establishment of such a sweeping speed of a frequency at which, beyond the verm, due to the distance between the transducers and the speed of ultrasound in a controlled medium, the change in the frequency t is a fixed value of Gr, to which the voltmeter is tuned. b. The application of the proposed device allows us to simplify the design of a tunable amplifier while retaining the advantages of the heterodyne reception. This is achieved by excluding the introduction of a new connection from the heterodyne amplifier, thanks to which the heterodyne plays the role of the controlled oscillator. The invention will also allow to increase noise immunity, since only signals transmitted directly from the radiator to the receiver are registered, and the signals received by a greater delay, for example, from walls, are not transmitted to the recorder.

;§; §

pp

..

Sr7Vff/7Sr7Vff / 7

fffleftJifffleftJi

фш.2fsh.2

Claims

DEVICE FOR MEASURING ULTRASONIC ABSORPTION, containing serially connected sawtooth voltage generator, controlled generator, emitting and receiving converters, tunable amplifier, voltmeter and recorder, characterized in that, in order to simplify the design, the tunable amplifier is made

c. a pre-amplifier and a first input of a mixer connected to it, the second input of which is connected to the output of a controlled generator.

FIG. /