SU1200135A1

SU1200135A1 - Датчик скорости звука

Info

Publication number: SU1200135A1
Application number: SU843752813A
Authority: SU
Inventors: Rafail G Dzhagupov; Igor G Belokur; Vladimir I Kovalkov
Original assignee: Od Polt Institut
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1984-06-08
Publication date: 1985-12-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непосредственного определения вертикального распределения скорости звука в жидкой среде. 5

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На чертеже изображена блок-схема датчика скорости.

Датчик содержит последовательно 10 соединенные генератор !, излучающую пьезопластину 2, приемную пьезопластину 3, первый усилитель 4 и формирователь 5, выход .которого соединен с управляющим входом генератора 1, 15

последовательно соединенные второй усилитель 6, детектор 7, дифференциальный усилитель 8 и регистриру- . ющее устройство 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 20 1, источник 10 опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя 8, корпус 1 1 с мембраной 12,. на одной стороне которой закреплена излучаю- 25 щая пьезопластина 2, две дополнительные пьезопластины 13 и 14, одна из которых скреплена с приемной пьезопластиной 3 и соединена с входом второго усилителя 6, а вторая зак- 30 реппена на второй стороне мембраны 12 и соединена с выходом дифференциального усилителя 8. ·

Датчик работает следующим образом. 35

При возбуждении генератором 1 излучающей пьезопластины 2, последняя излучает ультразвуковые колебания в исследуемую среду. Принятый приемной пьезопластиной 3 .ультразвуко- 40 вой сигнал усиливается усилителем 4 и подается на формирователь 5, который через управляющий вход запускает генератор 1. С выхода генератора 1 импульс возбуждения поступает 45 на излучающую пьезопластину 2. Скорость распространения звука в исследуемой среде определяется по частоте циркуляции импульсов в контуре: излучающая пьезопластина 2, прием- 50 пая пьезопластина 3, усилитель 4, формирователь 5 и генератор 1. Эта

35

частота регистрируется регистрирующим устройством 9.

Излучающая пьезопластина 2 возбуждает колебания не только .в приемной пьезопластине 3,. но и в дополнительной пьезопластине 13.

Снимаемое с дополнительной пьезопластины 13 напряжение усиливается вторым усилителем 6, преобразуется детектором 7 в напряжение, постоянного тока и сравнивается с опорным напряжением источника 10 опорного напряжения. Разностное напряжение усиливается дифференциальным, усилителем 8 и прикладывается к дополнительной пьезопластине 14, управляющей изгибом мембраны 12.

При калибровке опорное напряжение источника 10 устанавливается равным выходному напряжению детектора 7, . поэтому к дополнительной пьезопластине 14 прикладывается нулевое напряжение, и мембрана находится- в исходном состоянии.

При увеличении глубины погружения возрастает статическое давление, изгибающее мембрану 12. Изгиб мембраны 12 приводит к изгибку излучающей пьезопластины 2. Изгиб последней влечет за собой уменьшение амплитуды излучения ультразвука, а следовательно, и уменьшение амплитуды ' принятого дополнительной пьезопластиной 13 ультразвукового сигнала.

В этом случае сигнал на выходе дифференциального усилителя 8 не равен нулю. Разностное напряжение с выхода дифференциального усилителя 8 выбывает изгиб мембраны 12.в направлении, противоположном изгибу, вызванному действием статического давления, и стремится его компенсировать...

Величина напряжения дифференциального усилителя 8 несет информацию о глубине погружения.

Использование датчика позволяет расширить функциональные возможности за счет определения глубины погр ужения.

Claims

ДАТЧИК СКОРОСТИ ЗВУКА, содержащий последовательно соединенные генератор, излучающую пьезопластину, ' приемную пьезопластину, первый усилитель и формирователь, выход которого соединен с управляющим входом генератора, отлич а ю щ. и й с я

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен . последовательно соединенными вторым усилителем, детектором, дифференциальным усилителем и регистрирующим устройством, второй вход которого соединен с выходом генератора, источником опорного напряжения, выход которого соединен с вторым входом дифференциального усилителя, корпусом с мембраной, на одной стороне которой закреплена излучающая пьезопластина, двумя дополнительными пьезопластинами, одна из которых скреплена с приемной пьезопластиной и соединена с входом второго усилителя, а другая $£ закреплена на второй стороне мембра- |ны и соединена с выходом дифферен- №

циального усилителя. 1^

1200135 А

1 1200