SU1180691A1

SU1180691A1 - Ультразвуковой измеритель линейных величин

Info

Publication number: SU1180691A1
Application number: SU843712363A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Куликов; Александр Николаевич Малов; Валентин Александрович Кононов
Original assignee: Куйбышевский Филиал Физического Института Им.П.Н.Лебедева
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1985-09-23

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ : ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН, содержащий два ультразвуковых преобразовател , генератор и врем измерительный блок отличающийс тем, что с целью повьшени точности он снабжен последовательно соединенными первым ключом, первый вход которого соединен с выходом генератора , а выход - с его вторым входом, входами первого ультразвуко- воГо преобразовател и врем измерительного блока, и первым счетчиком , вторым ключом, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора, третьим ключом, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, последовательно соединенными четвертым ключом, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразовател , а второй вход - с выходом второго ключа, усилителем, п тым ключом, выход которого соединен с вторым входом врем измерительного блока, шестым ключом, выход которого Соединен с третьим входом четвертогоключа, и вторым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом п того ключа и с третьими входами первого, второго и третьего ключей, мультиI вибратором, первый вход которого соединен с выходом шестого ключа, (Л второй вход - с выходом второго счетчика, третий вход - с выходом врем измерительного блока, а выход - с входом первого счетчика, седьмым ключом, первый вход которого соединен с выходом усилител , второй вход - с выходом втоOD О Од рого счетчика, выход - с его.треtьим входом, входом генератора и третьим входом п того ключа, а OD второй ультразвуковой преобразователь вьшолнен двухлучевым.

Description

1 Изобретение относмтс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол линейных размеров. Цель изобретени - повышение точности. На фиг. 1 изображен ультразвуковой измеритель линейных величин на фиг. 2 - временные, диаграммы. Ультразвуковой измеритель содержит первый и второй ультразвуковые преобразователи 1 и 2, генератор 3, врем измерительный блок 4 последовательно соединенные первый ключ 5, первый вход которого .соединен с выходом генератора 3, выход - с его вторым входом, входа ми первого ультразвукового преобразовател 1 и врем измерительно го блока 4, и первый счетчик 6, вт рой ключ 7, первый и второй входы которого соединены с выходом гене ратора 3, третий ключ 8 первый вход которого соединен с выходом первого ключа 5, последовательно соединенные четвертый ключ 9, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразовател 2, а второй вход - с выходом, второго ключа 7, усилитель 10, п тый ключ 11, выход которого соединен с вторым входом вр м измерительного блока 4, шестой ключ 12, выход которого соединен с третьим входом четвертого ключа 9, и второй счетчик 13, выход которого соединен с вторым входом п того ключа 11, и с третьими входа ми первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8, мультивибратор 14 первый вход которого соединен с вы ходом п того ключа 11, второй вход с выходом второго счетчика 13, третий вход с выходом врем измерительного блока 4, а выход - с входом первого счетчика 6, седьмой ключ 15, первый вход которого соединен с выходом усилител 10,второй вход - с выходом второго счетчика 13, а выход - с его третьим входом, входом генератора 3 третьим входом п того ключа 11. Вт рой ультразвуковой преобразователь предназначен дл приема пр мого ультразвукового сигнала, излученного первым ультразвуковым преобразователем 1 и отраженного от контролируемой поверхности 16 сиг12 нала, излученного за счет отражени пр мого сигнала от поверхности второго ультразвукового преобразовател 2, выполненного двухлучевым . Ультразвуковой измеритель линейных величин работает следующим образом . Электрический импульс генератора 3 через открытый первый вход первого ключа 5 возбуждает первый ультразвуковой преобразователь 1. Данный импульс открыва ет второй и третий ключи 7 и 8, запускает врем измерительный блок 4 и сбрасывает первый счетчик 6, а также запирает первый ключ 5 через второй вход. Первый ультразвуковой преобразователь 1 посылает звуковой импульс 17 (фиг. 2) в направлении второго ультразвукового преобразовател 2 . Спуст врем t , необходимое дл прохождени базового рассто ни &(,, зондирующий импульс отражаетс от него в направлении контролируемой поверхности 16 и принимаетс (импульс 18) вторым ультразвуковым преобразователем 2, с которого сигнал поступает на первый вход четвертого ключа 9 и далее через усилитель 10 на п тый ключ 11 с выхода которого поступает на второй вкод врем измерительного блока 4. Сигнал с выхода п того ключа 11 поступает на первый вход мультивибратора 14 и открывает через второй вход шестой ключ 12. При этом с врем измерительного блока 4 на мультивибратор 14 поступает импульс 19, который регулирует частоту следовани счетных импульсов мультивибратора 14 в зависимости от значени скорости распространенени звукового импульса 17. Счетные импульсы 20 в момент поступлени импульса 18 начинают регистрироватьс первым счетчиком 6. Спуст врей ty, второй ультразвуковой преобразователь 2 возбуждаетс импульсом, переотраженным контролируемой поверхностью 16 Импульс 21 второго ультразвукового преобразовател 2 поступает на первый вход четвертого ключа 9, на п тый ключ 11 через усилитель 10 и далее через первый вход шестото

3

ключа 12 поступает на второй счетчик 13 и одновременно на-второй вход третьего ключа 8, с выхода которого сигнал поступает на вход генератора. 3.

При этом через шестой ключ 12 импульс закрывает через третий вхо четвертый ключ 9.

Под действием импульса 21 генератор 3 вырабатывает следующий зондирующий .импульсi который через второй вход второго ключа 7, открытого через первый вход предыдущим импульсом, возбуждает второй ультразвуковой преобразователь 2 и открывает через второй вход четвертый ключ 9. Начинаетс процесс автоциркул ции импульсов по контуру: генератор 3, второй ключ 7, второй ультразвуковой преобразователь 2, четвертый ключ 9, усилитель 10, п тый ключ 11, шестой ключ 12, третий ключ 8, генератор

Одновременно циркулирующие импульсы регистрируютс вторым счетчиком 13, который при заполнении своей емкости вырабатывает импульс переполнени , останавливающий через второй вход работу мульт вибратора 14.

Поступление счетных импульсов 2 на первый счетчик 6 прекращаетс . Прекращением цикла автоциркул ции импульсов и возвращением в исходное состо ние первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8 импульсом переполнени второго счетчика 13 заканчиваетс первый цикл измерени .

Сигнал с выхода второго счетчика 13 открывает через второй вход

06914

седьмой ключ 15, после чего на его первый вход поступает сигнал с усилител 10.

Выходной сигнал седьмого клюг ча 15 запускает генератор 3 и запирает за собой через третий вход седьмой ключ 15.

С помощью седьмого ключа 15 осуществл етс запуск следующего цикfO ла измерени .

Врем распространени звука от второго ультразвукового преобразовател 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно до поверхности второго ультразвукового преобразовател 2 определ етс путем делени содержимого первого счетчика 6 на содержимое (число переполнени ) второго счетчика 13. 20 ° полученному времени распространени звука от второго ультразвукового преобразовател 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно , до поверхности второго ультра25 звукового преобразовател 2 с учетом времени распространени звука (tg) между первым ультразвуковым преобразователем 1 и поверхностью второго ультразвукового преобразовател 2 и рассто ни между ними

30 BO определ ют искомый параметр рассто ние до контролируемой поверхности й)(.

Использование предлагаемого . ультразвукового измерител линей ных величин позвол ет повысить точность за счет определени времени распространени между первым и п-ым отраженным от контролируемой поверхности импульсом и числа отражений от контролируемой поверхности.

16

71/ 17

iJZT

П

4

г

Фиг.1

Claims

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ : ЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН, содержащий два ультразвуковых преобразователя, генератор и времяизмерительный блок отличающийся тем, что, с целью повышения точности он снабжен последовательно соединенными первым ключом, первый вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с его вторым входом, входами первого ультразвуко- воГо преобразователя и времяизмерительного блока, и первым счетчиком, вторым ключом, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора, третьим ключом, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, последовательно соединенными четвертым ключом, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразователя, а второй вход - с выходом второго ключа, усилителем, пятым ключом, выход которого соединен с вторым входом времяизмерительного блока, шестым ключом, выход которого соединен с третьим входом четвертого·ключа, и вторым счетчиком, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа и с третьими входами первого, второго и третьего ключей, мультивибратором, первый вход которого соединен с выходом шестого ключа, второй вход - с выходом второго счетчика, третий вход - с выходом времяизмерительного блока, а выход - с входом первого счетчика, седьмым ключом, первый вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход - с выходом второго счетчика, выход - с его третьим входом, входом генератора и третьим входом пятого ключа, а второй ультразвуковой преобразователь выполнен двухлучевым.

SU _m 1180691 >