SU1180798A1 - Цифровой измеритель скорости ультразвука - Google Patents

Abstract

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последова-i тельно соединенные синхронизатор, передатчик, коммутатор, первый и второй обратимые электроакустические преобразователи, согласованный фильтр, детектор, пороговое устройство, преобразователь временной интервал цифрова  величина, первый цифровой вычислитель обратной величины, первый цифровой сумматор и первое регистрирующее устройство, второе регистрирующее устройство, причем управл емые входы регистрирующих устройств соединены с выходом синхронизатора, и блок посто нной пам ти, соединенный с входом синхронизатора, .отличающийс  тем, что , с целью увеличени  точности измерени  и расширени  функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными вторым цифровым сумматором, входом соединенным с выходом преобразовател  временной интервал - цифi рова  величина, вторым цифровым вычислителем обратной величины и цифW ровым множительным устройством, вторым входом соединенным с выходом синхронизатора, а выходом - с входом второго регистрирзтощего устройства, счетчиком, входом, соединенньм с выходом синхронизатора, а выходом с вторым входом синхронизатора и третьим входом цифрового множитель00 ного устройства. ;о 00

Description

Изобретение от11оситс  к акустическим измерени м и может быть использовано дл  измерени  средней скорости ультразвука в средах с флуктуирующей скоростью ультразвука а также при контроле за ходом различных технологических процессов. -Целью изобретени   вл етс  увели чение точности измерени  и расширение функциональных возможностей. На чертеже представлена блок-схе предлагаемого цифрового измерител  скорости ультразвука. Цифровой измеритель скорости ультразвука содержит последовательн соединенные синхронизатор 1, передатчик 2, коммутатор 3, первый и второй обратимые электроакустически преобразователи 4 и 5, согласованны фильтр 6, детектор 7, пороговое уст ройство 8, преобразователь 9 времен ной интервал - цифрова  величина,первьй цифровой вычислитель 10 обратной величины, первый цифровой су матор 11 и первое регистрирующее устройство 12, второе регистрирующе устройство 13, причем управл емые входы регистрирующих устройств 12 и 13 соединены с выходом синхронизато ра 1, блок 14 посто нной пам ти, соединенный с входом синхронизатора последовательно соединенные второй цифровой сумматор 15, входом соединенный с выходом преобразовател  9 временной интервал - цифрова  велич на, второй цифров1Ой вычислитель 16 обратной величины и цифровое множительное устройство 17, вторым входо соединенное С выходом синхронизатора 1, а выходом - с входом второго регистрирутощего устройства 1 3, счетчик 18, входом соединенный с выходом синхронизатора 1, а выходом - с вторым входом синхронизатора 1 и третьим входом цифрового множительного устройства 17.. Измеритель работает следующим образом. В каждом i-M цикле измерени  (, 2, 3, ... п) поток с флукФурирующей скоростью ультразвука зондируетс  акустическими импульсами , излучаемыми первым и вторым обратными электроакустическими преобразовател ми 4 и 5 по направлению и против направлени  потока. Первый и второй обратимые электроакустические преобразователи 4 и 5 через коммутатор 3 соединены с выходом передатчика 2 и входом согласованного фильтра 6. При этом врем  прохождени  акустического импульса по направлению потока определ етс  выражением i го. .coso/ - базовое рассто ние между первым и вторым обратимыми электроакустическими преобразовател ми; с - усредненна  за интервал l;;; l скорость ультразвука в исследуемой с.реде; V7 усредненна  за интервал Тд скорость потока; о - угол между траекторией акустического импульса и направлением движени  потока. Врем  прохождени  акустического импульса против направлени  потока определ етс  выражением с,- v- cosoi. Прин тые акустические импульсы первым .или вторым обратимым электроакустическим преобразователем 4 и-5 обрабатьшаютс  согласованным фильтром 6, детектором 7 и пороговым устройством 8. На преобразователь 9 временной интервал - цифрова  величина опорный импульс поступает с выхода синхронизатора 1, а измерительный - с выхода порогового устг ройства 8. Количество опорных импульсов подсчитывает счетчик 18. Преобразователем 9 временной интервал . - цифрова  величина величины 1. , CTg. преобразуютс  в. цифровые величины ,-, . Вторьм цифровым вычислителем обратной величины цифровые величины N.. и N г. преобразуютс  в цифровые величины и K/Ng. , где К - цифрова  величина,, пропорциональна  базовому рассто нию d, K.vrf. Первый цифровой сумматор 11 выполн ет операцию, определ емую выражением C(t)(t,),(3)

31

где M. - текущее значение флуктуирующей скорости ультразвука. Цифрова  величина М, с выхода пер вого цифрового сумматора 11 поступает на вход первого регистрирующего устройства 12 с периодом f- ьд, +

Б Одновременно осуществл етс  измерение среднего значени  скорости ультразвука следующим образом.

С выхода преобразовател  9 времен ной интервал - цифрова  величина цифровые в.еличины и Ng поступают на вход второго цифрового сумматора 15, который осуществл ет операцию, определ емую вьфажением

п п

Г(М

()

Вторым цифровым вычислителем 16 обратной величины цифрова  величина

2 N преобразуетс  .в цифровую

величину К/ N.. На этом заканч1 1

чиваетс  i-й цикл измерени .

С выхода блока 14 посто нной пам ти на вход синхронизатора 1.

807984

поступает цифрова  величина р, зйдающа  требуемое количество циклов дл  измерени  среднего значени  скорости ультразвука в исследуемой среде. 5 Синхронизатором 1 осуществл етс  сравнение цифровых величин р и п, причем цифрова  величина п равна содержимому счетчика 18. В случае, когда количество циклов измерени  10 сравниваетс  с заданным, т.е. , с выхода синхронизатора 1 вьщаетс  команда в цифровое множительное устройство 17 дл  осуществлени , операции перемножени  величин п и

5 ,

К/ 2. N,., причем

1

о п

(}

с

о 1

N.

20 - 1

л

где М - среднее значение скорости

ультразвука. . Цифрова  величина М регистрируетс  вторым регистрирующим устрой- ством 13.

Использование цифрового измерител  скорости ультразвука позвол ет осуществить измерение скорости ультразвука в флуктуирующем потоке и средней скорости ультразвука с повышенной точностью измерени .

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последова-с. тельно соединенные синхронизатор, передатчик, коммутатор, первый и второй обратимые электроакустические преобразователи, согласованный фильтр, детектор, пороговое устройство, преобразователь временной интервал цифровая величина, первый цифровой вычислитель обратной величины, первый цифровой сумматор и первое регистрирующее устройство, второе регистрирующее устройство, причем управляемые входы регистрирующих устройств соединены с выходом синхронизатора, и блок постоянной памяти, соединенный с входом синхронизатора, .отличающийся тем, что , с целью увеличения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными вторым цифровым сумматором, входом соединенным с выходом преобразователя временной интервал - цифровая величина, вторым цифровым вычислителем обратной величины и цифровым множительным устройством, вторым входом соединенным с выходом синхронизатора, а выходом - с входом второго регистрирующего устройства, счетчиком, входом, соединенньм с выходом синхронизатора, а выходом с вторым входом синхронизатора и третьим входом цифрового множительного устройства.