SU1137384A1 - Device for measuring speed of ultrasound - Google Patents

Device for measuring speed of ultrasound Download PDF

Info

Publication number
SU1137384A1
SU1137384A1 SU823319444A SU3319444A SU1137384A1 SU 1137384 A1 SU1137384 A1 SU 1137384A1 SU 823319444 A SU823319444 A SU 823319444A SU 3319444 A SU3319444 A SU 3319444A SU 1137384 A1 SU1137384 A1 SU 1137384A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
trigger
generator
integrator
Prior art date
Application number
SU823319444A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Михайлович Гуревич
Original Assignee
Опытное Конструкторское Бюро Института Космических Исследований Ан Азсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Опытное Конструкторское Бюро Института Космических Исследований Ан Азсср filed Critical Опытное Конструкторское Бюро Института Космических Исследований Ан Азсср
Priority to SU823319444A priority Critical patent/SU1137384A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1137384A1 publication Critical patent/SU1137384A1/en

Links

Abstract

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее соединенные пс4,ледовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор, усилитель, первый и второй триггеры, коммутатор, соединенньй.,вторым входом с выходом первого триггера, интегратор, управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходомс вторым входом первого триггера, и соединенный с выходом управл емого генератора регистратор, о т л и ча юще ее   тем, что, с целью повьппени  точности измерений, оно снабжено линией задержки, включенной между выходом генератора зондирукжщх импульсов и вторьо | входом селектора.MEASURING DEVICE FOR ULTRASONIC SPEED, containing connected PS4, sequentially probing pulse generator, emitting and receiving transducers with protective membranes, selector, amplifier, first and second triggers, switch, connected, second input with output of the first trigger, integrator, controlled generator, switch, integrator, controlled generator, connected, second input with output of the first trigger, integrator, controlled generator, switch, integrator, controlled generator, connected, second input with output of the first trigger, integrator, controlled generator, divanter, controlled switch, coupled. frequency and pulse distributor connected by the first output to the input of the probe pulse generator, the second output to the second input of the second trigger and the third output to the second input of the first about the trigger, and a recorder connected to the output of the controlled generator, about and in part because, in order to improve measurement accuracy, it is equipped with a delay line connected between the output of the probe pulse generator and the second | input selector.

Description

Фиг.11

1 1eleven

Изобретение относитс  к акустическим измерени м .и может быть использовс но преимущественно при гидрофизических исследовани х.The invention relates to acoustic measurements. It can be used mainly in hydrophysical studies.

Известно устройство измерени  скорости звука, содержащее последовательно соединенные генератор зондир .ую1чих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитныьш мембранами, усилитель, регулируемую задержку и импульсньй селектор .СиA device is known for measuring the speed of sound, which contains a generator of probe pulses connected in series, emitting and receiving transducers with protective membranes, an amplifier, an adjustable delay, and a pulse selector.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений , вызванна  паразитными акустическими задержками в защитных мембранах .A disadvantage of the known device is the low accuracy of measurements caused by parasitic acoustic delays in protective membranes.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство измерени  скорости ультразвука, содержащее соединенные последовательно генератор зондируюрщх импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор , усилитель, первый и второй триггеры, коммутатор, соединенный вторым входом с выходом пер .вого триггера, интегратор, управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом с вторым входом первого триггера,, и соединенньй с выходом управл емого генератора регистратор 2}.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for measuring the speed of ultrasound, containing a series-connected probe pulse generator, emitting and receiving transducers with protective membranes, a selector, an amplifier, first and second triggers, a switch connected by a second input to the output of the first. trigger trigger, integrator, controlled oscillator, frequency divider and pulse distributor connected by a first output to the generator input probing pulse in, the second output - to a second input of the second flip-flop and a third output to a second input of the first flip-flop and soedinenny ,, yield controlled oscillator recorder 2}.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений, обусловленна  погрешностью, вносимой задержкой в загщтных мембранах.A disadvantage of the known device is the low measurement accuracy due to the error introduced by the delay in the zagstatnyh membranes.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство измерени  скорости ультразвука, содержащее соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембрана и,, селектор, усилитель , первый и второй триггеры, коммутатор , соединенный вторым входом с выходом первого триггера, интегратор , управл емый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом 73842The goal is achieved by the fact that a device for measuring the speed of ultrasound, containing a series-connected probe pulse generator, radiating and receiving transducers with protective membranes and a selector, amplifier, first and second triggers, a switch connected by a second input to the output of the first trigger, integrator, control oscillator, frequency divider and pulse distributor connected by the first output to the input of the probe pulse generator, the second output to the second input of the second trigger and three im yield 73,842

с вторым входом первого триггера, и соединенный с вьссодом управл емого генератора регистратор, снабжено линией задержки, включенной -между с выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом селектора. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства измерени  скорости ультразвука j на фиг. 2 - временные диагJO раммы его работы.The recorder is connected to the second input of the first trigger and the recorder connected to the output of the controlled generator; it is equipped with a delay line connected between the output of the probe pulse generator and the second input of the selector. FIG. 1 is a block diagram of the ultrasound velocity measuring device j in FIG. 2 - temporary diagrams of his work.

Устройство измерени  скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий 2 и приемный 3 преобразователи с защитными мембранами 4 и 5, селектор 6, усилитель 7, первьй 8 и второй 9 триггеры , коммутатор 10, соединенный вторым входом с выходом первого триггеQ ра 8, интегратор 11, управл емый генератор 12, делитель 13 частоты и распределитель 14 импульсов, соеди- ненньй первым выходом с входом генератора 1 зондируюп х импульсов, вто5 рым выходом - с вторым входом второго триггера 9 и третьим выходом - с вторым входом первого триггеоа 8, включенную между, выходом генератора 1 зондируюргих импульсов и вторым входом селектора 6 линию 15 задержки и соединенный с выходом управл емого генератора 12 регистратор 16.The device for measuring the speed of ultrasound contains a series of probe pulses, emitting 2 and receiving 3 transducers with protective membranes 4 and 5, a selector 6, an amplifier 7, first 8 and second 9 triggers, a switch 10 connected by a second input to the output of the first trigger 8 , an integrator 11, a controlled generator 12, a frequency divider 13 and a pulse distributor 14, connected by a first output to an input of a generator 1 a probe x pulses, the second output to a second input of a second trigger 9 and a third output the second input of the first triggeoa 8 connected between the, output of the generator 1 zondiruyurgih pulses and a second input of the selector 6 and the delay line 15 coupled to the output of the controlled oscillator 12 recorder 16.

Устройство измерени  скорости ультразвука работает следукщим образом ,The device for measuring the speed of ultrasound works in the following way,

Управл емьй генератор 12 создает непрерывную последовательность импульсов , котора  через делитель 13 частоты с коэффициентом делени  h подаетс  на вход распределител  14 импульсов, которьй представл ет собой сдвиговый регистр. Импульсы на каждом из его последующих выходов смещены относительно предьщущего выхода на период выходного сигнала делител  13 частоты. По переднему фронту импульса с первого выхода распределител  14 импульсов генератор 1 зондирующих импульсов выдает короткий импульс 17 на излучающий преобразователь 2 и в линию 15 задержки . Излученный ультразвуковой импульс распрост 1ан етс  от преобразовател  2 через мембрану 4 в контролируемую среду. Дойд  до мембраны Control generator 12 generates a continuous sequence of pulses, which, through a frequency divider 13 with a division factor h, is fed to the input of the pulse distributor 14, which is a shift register. The pulses on each of its subsequent outputs are shifted relative to the previous output for the period of the output signal of the frequency divider 13. On the leading edge of the pulse from the first output of the distributor 14 pulses, the probe pulse generator 1 outputs a short pulse 17 to the radiating converter 2 and to the delay line 15. The emitted ultrasonic pulse propagates from the transducer 2 through the membrane 4 to the controlled medium. Get to the membrane

5 5 приёмного преобразовател  3, он частично отражаетс  от границы раздела контролируема  среда - материал мембраны и вновь возврап(аетс  к 3 мембране 4 излучающего преобразовате л  2. Здесь он вновь претерпевает отражение от упом нутой границы раздела сред и возвращаетс  к приемному преобразователю, образу  первый эхосигнал 18 ( j 1 на фиг. 2), В зависимости от материала и конструкции мембраны, а также параметро контролируемой среды в измерительном участке возможно 8-12 таких отражений ( i 8-12) до практического затухани  последовательности эхоимпульсов . Сигнал с выхода генератора 1 зондирующих импульсов задерживаетс  линией 15 задержки и открывает селектор 6 к моменту прихода j-г отражени . С приемного преобразовате л  3 черег открытый селектор 6 j -и эхоимпульс поступает на вход усилител  7 и.затем на вход установкив 1 первого триггера 8. Последний формирует сигнал 19, передний фронт которого соответствует моменту регистрации -го эхоимпульса, а задний фронт образуетс  по переднему фронту импульса на третьем выходе распределител  14 импульсов. Сигнал с выхода первого триггера 8 поступает на вход Г второго триггера 9, на вход синхронизации которого поступает импульс 20 со второго выхода ,распределител  14 импульсов. При этом второй выход распределител  14 импульсов  вл етс  i-ым разр дом сдвигового регистра, а третий выход - К -ым разр дом, К : i и должно соблюдатьс  равенство Если врем , равное (л- 1) перио дам следовани  импульсое с делител  13 частоты, больше времени распространени  j-ro эхосигнала в конт84 , 4 ролируемой среде, то на выходе второго триггера 9 образуетс  сигнал лог. . Открытый по управл к цему входу сигналом с выхода первого триггера 8 коммутатор 10 соедин ет выход второго триггера 9 с входом интегратора 11. Напр жение на выходе интегратора 11 увеличиваетс  и, поступа  на управл ющий вход управл емого генератора 1,, увеличивает его выходную частоту до выполнени  равенства упом нутых временных интервалов . Если врем , равное (i - 1) перио- дам следовани  имйульсов с делител  13 частоты, меньше времени распространени  j-го эхосигнала в среде, то работа устройства аналогична, с той разницей, что на выходе второго триггера 9 действует сигнал лог.О. При этом вход интегратора 11 через коммутатор 10 заземлен на врем  действи  импульса с первого триггера 8, напр жение на выходе интегратора 11 уменьшаетс , что приводит к понижению частоты управл емого генератора 11 до вьтолнени  упом нутого равенства. В предлагаемом устройстве в установившемс  режиме осзществл етс  равенство времени прихода j-ro эхоиг-тульса в контролируемой среде ,и временного интервала, соответствук его Ч I - 1) f) периодам следовани  выходных импульсов управл емого генератора, в отличие от прототипа, где уравновешивание осуществл етс  1А периодами управл емого генератора, Использование изобретени  позвол ет повысить точность измерений за счет уменьшени  в ( i - 1) раз относительной погрешности из-за защитных мембран.5 5 of the receiving converter 3, it partially reflects from the interface of the controlled medium - the material of the membrane and returns again (to 3 membrane 4 of the radiating transducer l 2. Here again it undergoes reflection from the mentioned interface of the media) echo 18 (j 1 in Fig. 2), Depending on the material and the membrane design, as well as the parameter controlled medium in the measuring section, it is possible 8-12 such reflections (i 8-12) before the practical attenuation of the sequence oh pulses. The signal from the output of the probe pulse generator 1 is delayed by a delay line 15 and opens the selector 6 by the time of arrival of the j-r reflection. From the receiving transducer l 3 is opened by the open selector 6 j and the echo pulse arrives at the input of the amplifier 7 and then goes to the input of the setup 1 the first trigger 8. The latter generates a signal 19, the leading edge of which corresponds to the moment of registration of the ith echo pulse, and the leading edge is formed on the leading edge of the pulse at the third output of the distributor 14 pulses. The signal from the output of the first trigger 8 is fed to the input of the second trigger 9, to the synchronization input of which receives a pulse 20 from the second output, the distributor 14 pulses. In this case, the second output of the distributor 14 pulses is the i-th bit of the shift register, and the third output is the K -th bit, K: i, and the equality should be observed If the time is equal to (l-1) the periods of the pulse of the divider 13 If the frequency is greater than the propagation time of the j-ro echo signal in the controller, 4 of the medium being rotated, then the output of the second trigger 9 generates a signal log. . Opened by control to the input by a signal from the output of the first trigger 8, the switch 10 connects the output of the second trigger 9 to the input of the integrator 11. The voltage at the output of the integrator 11 increases and, fed to the control input of the controlled generator 1, increases its output frequency to equality of said time intervals. If the time equal to (i - 1) periods of pulses from the frequency divider 13 is less than the propagation time of the j-th echo signal in the medium, then the operation of the device is similar, with the difference that the output of the second flip-flop 9 has a log.O signal. The input of the integrator 11 through the switch 10 is grounded for the duration of the pulse from the first trigger 8, the voltage at the output of the integrator 11 decreases, which leads to a decrease in the frequency of the controlled oscillator 11 to the fulfillment of the aforementioned equality. In the proposed device, in the steady-state mode, the arrival time j-ro of the echo-pulse in the controlled environment is equal to the time interval corresponding to its H I - 1) f) following periods of output pulses of the controlled generator, unlike the prototype, where equilibration is performed 1A periods of controlled oscillator. Using the invention allows to increase the measurement accuracy by decreasing (i - 1) times the relative error due to protective membranes.

иг.2ig.2

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи с защитными мембранами, селектор, усилитель, пер· вый и второй триггеры, коммутатор, соединенный..вторым входом с выходом первого триггера, интегратор, управляемый генератор, делитель частоты и распределитель импульсов, соединенный первым выходом с входом генератора зондирующих импульсов, вторым выходом - с вторым входом второго триггера и третьим выходом с вторым входом первого триггера, и соединенный с выходом управляемого генератора регистратор, о т л и ч а юще е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено линией задержки, включенной между выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом селектора·ULTRASONIC SPEED MEASURING DEVICE, comprising probing pulse generator connected in series, emitting and receiving transducers with protective membranes, a selector, an amplifier, first and second triggers, a switch connected ... by a second input with the output of the first trigger, an integrator, a controlled generator, a frequency divider and a pulse distributor connected to the first output with the input of the probe pulse generator, the second output to the second input of the second trigger and the third output to the second input of the first three ger, and connected to an output recorder controlled oscillator, l and m of a capstan h e c i in that, in order to increase the measurement accuracy, it is provided with a delay line included between the output of the sounding pulse generator and the second input selector · SU,.,. 1137384 >SU,.,. 1137384> Фиг.1Figure 1
SU823319444A 1982-01-25 1982-01-25 Device for measuring speed of ultrasound SU1137384A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823319444A SU1137384A1 (en) 1982-01-25 1982-01-25 Device for measuring speed of ultrasound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823319444A SU1137384A1 (en) 1982-01-25 1982-01-25 Device for measuring speed of ultrasound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1137384A1 true SU1137384A1 (en) 1985-01-30

Family

ID=20969880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823319444A SU1137384A1 (en) 1982-01-25 1982-01-25 Device for measuring speed of ultrasound

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1137384A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 580498, кл. G 01 N 29/00, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 954873, кл. G 01 N 29/02, 1980 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES483569A1 (en) Duplex ultrasonic imaging system with repetitive excitation of common transducer in Doppler modality.
SU1137384A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound
GB1217012A (en) Improvements in acoustics speedmeter logs
JPS60257333A (en) Stress measuring method
ES336518A1 (en) Improvements in or relating to Apparatuses for Digital Measurement of Distances by Means of Ultrasonic Pulses
SU1345063A1 (en) Method of determining depth and velocity of propagation of ultrasonic waves in articles
ATE118897T1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING TWO-DIMENSIONAL REFLECTIVE STRUCTURES.
SU1129489A1 (en) Ultrasonic method of article thickness checking (its versions)
SU1465715A2 (en) Hydraulic meter of sound velocity
SU1180691A1 (en) Ultrasonic meter of linear values
SU954873A1 (en) Meter of ultrasound speed in liquid
SU605162A1 (en) Acoustic signal reflection coefficient meter
SU1702289A1 (en) Device for quality control of materials
SU593135A1 (en) Device for measuring ultrasound speed
RU2106602C1 (en) Ultrasound flowmeter
SU657334A1 (en) Autocirculation ultrasound velocity meter
SU451031A1 (en) Ultrasonic range meter
SU654893A1 (en) Ultrasound velocity measuring device
SU847184A1 (en) Pulse meter of ultrasound speed
SU384005A1 (en) ULTRASONIC THICKNESS METER
SU832446A1 (en) Method of continuous determining of ultrasound propagation velocity
SU1296942A1 (en) Ultrasonic meter of flow velocity
SU911312A1 (en) Method of measuring speed of ultrasound in material characteristic investigation
SU1313440A1 (en) Ultrasonic locator for the blind
SU1617303A1 (en) Apparatus for measuring speed of ultrasound