SU1170288A1 - Device for measuring ultrasound velocity - Google Patents
Device for measuring ultrasound velocity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1170288A1 SU1170288A1 SU833625181A SU3625181A SU1170288A1 SU 1170288 A1 SU1170288 A1 SU 1170288A1 SU 833625181 A SU833625181 A SU 833625181A SU 3625181 A SU3625181 A SU 3625181A SU 1170288 A1 SU1170288 A1 SU 1170288A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- generator
- frequency
- key
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее последовательно соединенные генератор , ультразвуковой излучатель, ультразвуковой приемник, блок усилени и формировани и блок управлени частоты, выход которого соединен с управл ющим входом генератора, делитель с управл ющим коэффициентом делени , частотомер с индикатором дл отсчета скорости ультразвука и ключ, отличающеес тем, что, с целью расширени частотного диапазона, оно снабжено последовательно соединенными делителем. вход которого соединен с ключом, первый вход которого соединен с генератором , счетчиком, преобразователем кода, блоком сравнени и стробирую цим генератором, выход которого соединен с вторым входом счетчика, последовательно соединенными блоком умножени , вход которого соединен с выходом преобразовател кода, и регистром пам ти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , блоком управлени , первый выход которого соединен с вторым входом регистра пам ти, второй выход с вторым входом стробируюп1его генею ратора, третий выход - с вторым вхосл дом ключа, четвертьй выход - с первым входом частотомера, а вход - с первым выходом частотомера, при этом вход делител с управл емым коэффициентом делени соединен с выходом генератора, выход - с вторым входом частотомера, а третий вход ключа «ч1 соединен с первььм выходом частотомера.A ULTRASONIC MEASUREMENT DEVICE, containing a series-connected generator, ultrasonic emitter, ultrasonic receiver, amplification and shaping unit and frequency control unit, the output of which is connected to the control input of the generator, a divider with a division control factor, a frequency meter with an indicator for counting the ultrasound speed and A key, characterized in that, in order to expand the frequency range, it is provided with a series-connected divider. the input of which is connected to the key, the first input of which is connected to the generator, counter, code converter, comparison unit and gating with a generator, the output of which is connected to the second input of the counter, sequentially connected by a multiplication unit, the input of which is connected to the output of the code converter, and the memory register , the output of which is connected to the second input of the comparison unit, the control unit, the first output of which is connected to the second input of the memory register, the second output to the second input of the gated rator generator, the third the output is with the second key inlet, the fourth output is with the first input of the frequency meter, and the input is with the first output of the frequency meter, while the divider input with a controlled division factor is connected to the generator output, the output is connected to the second frequency counter input, and the third key input P1 is connected to the first output of the frequency meter.
Description
1 one
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенньсх дл цифровог.о измерени скорости распространени ультразвука.The invention relates to a measurement technique and can be used in devices designed for digital measurement of the velocity of propagation of ultrasound.
Цель изобретени - расширение частотного диапазона.The purpose of the invention is to expand the frequency range.
На чертеже изображено устройство дл измерени скорости ультразвука.The drawing shows a device for measuring the speed of ultrasound.
Устройство дл измерени скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1, ультразвуковой излучатель 2, ультразвуковой приемник 3, блок 4 усилени и формировани и блок 5 управлени частоты, выход которого соединен с управл ющим входом генератора 1, делитель 6 с управл ющим коэффициентом делени , частотомер 7 с индикатором 8 дл отсчета скорости ультразвука, ключ 9 последовательно соединенные делитель 10, вход которого соединен с ключом 9, первый вход которого соединен с генератором 1, счетчик 11, преобразователь 12 кода, блок 13 сравнени и стробирующий генератор 14, выход которого соединен с вторым входом счетчика 11, последовательно соединенные блок 15 умножени , вход которого соединен с выходом преобразовател 12 кода, и регистр 16 пам ти, выход которого соединен с вторым входом бдока 13 сравнени , блок 17 управлени , первый выход которого соединен с вторым входом регистра 16 пам ти, второй выход - с вторым входом стробирующего генератора 14, третий выход - с вторым входом ключа 9, четвертый выход с первым входом частотомера 7, а вход - с первым выходом частотомера 7, вход делител 6 с управл ющим коэффициентом делени соединен с выходом генератора 1, выход - с вторым входом частотомера 7, а третий вход ключа 9 соединен с первым выходом частотомера 7. fThe device for measuring the speed of ultrasound contains a series-connected oscillator 1, an ultrasonic emitter 2, an ultrasonic receiver 3, a gain and shaping unit 4 and a frequency control unit 5, the output of which is connected to the control input of the generator 1, a divider 6 with a control division factor, frequency meter 7 with indicator 8 for counting the speed of ultrasound, key 9 in series connected divider 10, the input of which is connected to the key 9, the first input of which is connected to generator 1, counter 11, converter 12 code, b Comparison block 13 and strobe generator 14, the output of which is connected to the second input of counter 11, are connected in series to the multiplication unit 15, the input of which is connected to the output of code converter 12, and memory register 16, the output of which is connected to the second input of comparison 13, 13 control, the first output of which is connected to the second input of the memory register 16, the second output to the second input of the strobe generator 14, the third output to the second input of the key 9, the fourth output to the first input of the frequency meter 7, and the input to the first output of the frequency meter 7, The input of the divider 6 with the control division factor is connected to the output of the generator 1, the output is connected to the second input of the frequency meter 7, and the third input of the key 9 is connected to the first output of the frequency meter 7. f
Устройство дл измерени скоростиSpeed measuring device
ультразвука работает следующим образом .Ultrasound works as follows.
Генератор 1 вырабатывает высокочастотное напр жение, которое ультразвуковым излучателем 2 преобразуетс в ультразвуковую волну, котора , распростран сь в камере 18 и частично отража сь от ультразвукового приемника 3, преобразуетс им в электрические колебани . Когда частота излучени будет равна частоте акусти170288The generator 1 produces a high-frequency voltage, which is converted by the ultrasonic emitter 2 into an ultrasonic wave, which, propagating in chamber 18 and partially reflected from the ultrasonic receiver 3, is transformed by it into electrical oscillations. When the frequency of the radiation is equal to the frequency of the acoustic
ческого резонанса камеры 18, напр жение на ультразвуковом приемнике 3. возрастает до максимального значени Это напр жение усиливаетс блоком 4The chamber resonance 18, the voltage on the ultrasonic receiver 3. rises to its maximum value. This voltage is amplified by the block 4
5 усилени и формировани . Блок 55 amplification and shaping. Block 5
управлени частоты обеспечивает непрерывную динамическую настройку генератора 1 на акустический резонансfrequency control provides continuous dynamic tuning of the oscillator 1 to acoustic resonance
с частотой f., . .-пwith frequency f.,. .-P
О Скорость ультразвука в камере 20 определ етс по формулеO The ultrasound velocity in chamber 20 is determined by the formula
2 . f п - 12 f p - 1
С WITH
п - аn - a
де f - частота акустического резонанса камеры; 1 - длина камеры; п - число полуволн ультразвука, укладывающихс по длинеde f - frequency of acoustic resonance of the camera; 1 — chamber length; n is the number of half-waves of ultrasound laying along the length
камеры;cameras;
а - поправка, вызванна частотнонезависимым сдвигом фазы при отражении ультразвука от ультразвукового приемника иa is the correction caused by a frequency independent phase shift in the reflection of ultrasound from an ultrasonic receiver, and
излучател 2 и 3. Поправка а определ етс по формулеemitter 2 and 3. A correction is determined by the formula
и,,- -Л 2and ,, - -Л 2
(1)(one)
а but
где Where
Ч -arctg.(Z-tg .; (2)H -arctg. (Z-tg.; (2)
00
ч - фазовый угол при отражении ультразвука от ультразвукового преобразовател (приемника 3 или излучател 2) ;h - phase angle in the reflection of ultrasound from the ultrasonic transducer (receiver 3 or emitter 2);
L - толщина ультразвуковогоL - ultrasonic thickness
преобразовател (приемника 3 или излучател 2);converter (receiver 3 or radiator 2);
Z - удельное акустическое сопротивление ультразвукового преобразовател (приемника 3 и излучател 2);Z is the specific acoustic impedance of the ultrasonic transducer (receiver 3 and radiator 2);
C(j - скорость ультразвука вC (j is the ultrasound velocity in
ультразвуковом преобразователе (приемнике 3 или излучателе 2). ultrasonic transducer (receiver 3 or emitter 2).
2jiLL:oifu устройстве величина2jiLL: oifu device value
определ етс следующим образом.is defined as follows.
Импульсы с частотой f подаютс с генератора 1 через ключ 9 и делитель 10 с коэффициентом делени k на счетчик 11. По истечении заданного времени 4t в счетчике 11 будет 2 Я-Ьо-1-п импульсов при сосчитано соблюдении услови Врем 4t пропорционально периоду меток времени частотомера 7, кото рый устанавливают с помощью блока 19 базы времени, вход щего в состав час тотомера, и блока 17 управлени . При подаче кода определенного чис ла с выхода счетчика 11 на вход преобразовател 12 кода на выходе последнего получают код тангенса этого 2 J. LO fn числа. Выходной код tg ---- умножаетс на код Z в блоке 15 умножени . Результат умножени записываетс в регистр 16 пам ти и подаетс на второй вход блока 13 сравнени . В это врем сбрасьгааетс на нуль счетчик 11. Содержимое счетчика 11 начинает оп ть увеличиватьс от нул до равенства кодов чисел на выходе преобразовател 12 кода и регистра 16 пам ти. При равенстве кодов блок 13 сравнени вырабатывает сигнал, который заблокирует стробируюпщй (генератор 14. Теперь на выходе блока 13 сравнени , как и в регистре 16 пам ти, зафиксирован код И tg .JlLli С . Такой же код имеетс на выходе преобразовател 12 кода. На его входе и на выходе счетчика 1 имеетс код /-7 t 2T-Lefn arctg (Z -tg -;-) . To есть содержимое счетчика 11 пропорционально переменной поправки а, определ емой по указанным формулам . Дл учета знаков и посто нной части поправки согласно формуле (2) выход счетчика 11 соединен с входом делител 6 с з равл ющим коэффициентом делени таким образом, что при изменении частоты „ от О до резо11702884 нансной частоты преобразовател что соответствует углу V О - л , коэффициент делени дслитол 6 с управл емым коэффициентом делени измен етс от величины , пpoпopциoнaль foй п-1, до величин ), пропорциональном п+1, т.е. изменение поправки а по модулю не более 2. До начала измерений задаетс значение п дл случа идеального интерферометра, равное С . После установки коэгЬг1)Ициента д ;ленн п-а в делителе 6 с управл ющим коэ({)фнциентом делени с четвертого выхода блока 17 упрлн.чени выдаетс сигнал на первый BXI( члстотомсра 7. В частотомере 7 блок П) Пазы времени вырабатывает определенную базу времени дл замыка1нг селектора 20, вход щего в состав частотомера и дл замыкани ключа 9 через третий его вход. Импульсы с выхода делител 6 с управл ющим коэффициентом делени поступают на второй вход гастотомера 7 через селектор 20 с частотой f п --- , С выхода которого они поступают на индикатор 8, выполненньш п виде счетчика, показание которого будет равно значению скорости О ультразвука. С третьего в1|Г.;ода блок 17 управлени выдает сигналы на пторой вход ключа 9 дл осуществлени операций замыкани и размыкани . Сигналы с первого и второго выхода блока 17 управлени управл ют вторым входом регистра 16 пам ти и вторым входом стробирующего генератора 14. Использование устройства дл измерени скорости ультразвука позвол ет pacшиpтfть частотный диапазон измере-г НИИ путем учета поправки, вызванной частотнозависимым сдвигом фаз при отражении ультразвука от ультразвуковых преобразователей.Pulses with frequency f are fed from generator 1 through key 9 and divider 10 with a division factor k into counter 11. After a predetermined time 4t has elapsed, counter 11 will have 2 I-bo-1-n pulses when the condition of time marks 4t is counted proportionally to the time stamp period frequency counter 7, which is set using the time base unit 19 included in the total time clock, and control block 17. When a code of a specific number is supplied from the output of counter 11 to the input of converter 12 of the code, the tangent code of this 2 J. LO fn number is obtained at the output of the latter. The output code tg ---- is multiplied by the Z code in block 15 multiplication. The result of the multiplication is recorded in the memory register 16 and is fed to the second input of the comparison unit 13. At this time, the counter 11 is reset to zero. The contents of the counter 11 begin to increase again from zero to equality of the codes of the numbers at the output of the converter of the 12 code and the register 16 of the memory. If the codes are equal, comparison unit 13 generates a signal that blocks the gating (generator 14. Now at the output of comparison unit 13, as in register 16 of memory, the code AND tg .JlLli C is fixed. The same code is found at the output of code converter 12. On its input and output of counter 1 is / -7 t 2T-Lefn arctg (Z -tg - ;-). To have the contents of counter 11 proportional to the variable correction a, defined by the specified formulas. To account for the signs and the fixed part of the correction According to the formula (2), the output of the counter 11 is connected to the input of the divider 6 with the equal dividing factor in such a way that when the frequency changes from 0 to resounding frequency of the transducer which corresponds to the angle V O - l, the division ratio of dslitol 6 with controlled dividing ratio changes from the magnitude, the transmission coefficient fop n-1, to values proportional to n + 1, i.e. change of the correction a modulo not more than 2. Prior to the start of measurements, the value of n is set for the case of an ideal interferometer, equal to C. After the installation of coagulum 1) d; Lenn p-a, in divider 6, the control signal ({) dividing the division from the fourth output of block 17 of the control section gives a signal to the first BXI (center 7). In frequency meter 7, block P) The time slot produces a certain a time base for closing the selector 20 included in the frequency meter and for closing the key 9 via its third input. The pulses from the output of the divider 6 with the control division factor are fed to the second input of the gastrometer 7 through the selector 20 with a frequency f n ---, from the output of which they arrive at indicator 8, made in the form of a counter, the reading of which will be equal to the value of the speed O of ultrasound. From the third b1 | G.; ode, the control block 17 outputs signals to the second input of the key 9 for performing closing and opening operations. The signals from the first and second outputs of control unit 17 control the second input of memory register 16 and the second input of the strobe generator 14. Using an ultrasound velocity measuring device allows the frequency spectrum of the SRI to be expanded by taking into account the correction caused by the frequency-dependent phase shift during ultrasound reflection from ultrasonic transducers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833625181A SU1170288A1 (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Device for measuring ultrasound velocity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833625181A SU1170288A1 (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Device for measuring ultrasound velocity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1170288A1 true SU1170288A1 (en) | 1985-07-30 |
Family
ID=21075578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833625181A SU1170288A1 (en) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | Device for measuring ultrasound velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1170288A1 (en) |
-
1983
- 1983-07-19 SU SU833625181A patent/SU1170288A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 684435, кл. G 01 N 29/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3985022A (en) | Ultrasonic thickness measuring method and apparatus | |
JPS5589744A (en) | Liquid density measuring method of ultrasonic wave and its unit | |
CA1171951A (en) | Method and apparatus for determining physical quantities | |
SU1170288A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity | |
US4598375A (en) | Time measuring circuit | |
US2913664A (en) | Frequency meters | |
SU847099A1 (en) | Piezo-resonance vacuum meter | |
US2966676A (en) | Electronic apparatus and method for measuring distance | |
SU684437A2 (en) | Ultrasonic digital interferometer | |
SU1234760A1 (en) | Meter of physical quantities | |
SU666962A1 (en) | Device for measuring ultrasonic velocity in materials | |
SU857850A1 (en) | Ultrasonic thickness meter | |
SU657255A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
EP0122984A1 (en) | Time measuring circuit | |
SU1652899A1 (en) | Device for determining temperature dependence of material elasticity modulus | |
SU1384960A2 (en) | Device for measuring ultrasound velocity | |
SU576537A1 (en) | Meter of ultrasonic attenuation coeeficient in material | |
SU1272214A1 (en) | Device for differential measuring of propagation velocity of ultrasound | |
SU1647266A1 (en) | Mass flow measuring device | |
SU1101727A1 (en) | Device for measuring ultrasonud speed | |
SU504149A1 (en) | Variable Length Ultrasonic Digital Interferometer | |
SU446825A1 (en) | Digital Ultrasonic Interferometer | |
SU393670A1 (en) | ULTRASOUND SPEED METER IN MATERIALS | |
SU1575127A1 (en) | Apparatus for measuring deviation and frequency rate change in pulse time | |
SU1293626A1 (en) | Device for determining ultrasound velocity |