SU1245993A1

SU1245993A1 - Акустический анализатор состава

Info

Publication number: SU1245993A1
Application number: SU843697736A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Васильевич Сумароков; Валерий Валентинович Платонов; Николай Васильевич Лобанов
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1984-02-03
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Изобретение относитс к ультразвуковому контролю химико-технологических процессов, а именно к контролю состава и состо ни жидких С1эед, и может быть использовано в химической, нефтехимической, лакокрасочной и фармацевтической про- мьшшенности. Цель изобретени - по- вьшение точности измерени и расширение функциональных возможностей, В акустическом анализаторе состава контролируемую среду возбуждают ультразвуковыми импульсами по сигналам с делител эталонной частоты. Одновременно с одного из вьгходов вв еденного дешифратора посредством переключател подаютс импульсы на вход преобразовател температура- временной интервал, отстающие от зондирующих на. эталонный интервал времени, равный (70-+-4п) мкс, где п номер выхода дешифратора. После до- , полнительной коррекции временного положени этих импульсов от температуры в указанном преобразователе ими запускают временной селектор. Сери отраженных импульсов после усилени подаетс на сброс временного селектора. Таким образом, начало формируемого в временном селекторе измерительного интервала сдвигаетс на заданную длительность, компенсиру посто нное врем распространени ультразвука. (УЗ) в среде . Оставшеес приращение времени распространени УЗ заполн етс счетными импульсами, которые в виде пачек импульсов через введенную схему И поступают на счетчик и далее на цифроаналоговый преобразователь и индикатор. Использование приращени времени распространени УЗ в среде дл последующего преобразовани в аналоговый сигнал позвол ет повысить разрешающую способность ЦАПа и прибора в целом. Вводимые триггеры переполнени и блокировки используютс дл устранени неоднозначности показаний. Дополнительный режим усреднени результата осуществл етс за счет соответствующего подключени выходов делител частоты к входам схемы И, котора пропускает на счет 8 пачек импульсов. Их сумма, отображаетс на индикаторе и вл етс средним показанием за 8 периодов ; зондировани при уменьшении цены дeлef ни единицы младшего разр да в 8 раз. 1 ил. (О (Л to 4;: ел со со со

Description

Изобретение относитс к: ультра ву ковому контролю химико-технологичес- кнх процессов, в частности к приборам контрол состава и состо ни жидких сред по времени распространени ультразвуковых колебаний, и может быть использовано в химической, нефтехимической , лакокрасочной и фармацевтической промышленности.

Цель изобретени - повьшение точности измерени и расширение функциональных возможностей за счет выделени приращений времени распространени ультразвука, св занных с изменением среды, устранени неоднозначности отсчетов цифроаналогового преобразовател и усреднени результата

На чертеже изображена структурна схема прибора.

Акустический анализатор состава содержит последовательно соединенные генератор 1 эталонной частоты, делитель 2 частоты, генератор 3 зондиру- юищх импульсов, ультразвуковой преобразователь 4,.электронный ключ 5, усилитель 6, переключатель 7 выбора отраженных импульсов и временной се- лектор 8, второй вход которого подключен к выходу генератора 1 эталонной частоты, последовательно соединенные блок 9 плавного стробирова- ни , вход которого подключен к выходу делител 2 частоты, второй выход к второму входу электронного ключа 5 и блок 10 амплитудного анализа,второй вход которого подключен к выходу усилител 6, а выход - к второму входу переключател 7 выбора отраженных импульсов, последовательно соединенные датчик 1 I температуры и преобразователь 12 температура - временной интервал, выход которого соединен с третьим входом временного селектора 8, последовательно соединенные счетчик 13 импульсов и цифроаналоговый преобразователь 14, цифровой индикатор 15, вход которого подключен к второму выходу счетчика 3 импульсов последовательно соединенные дешифратор 16, входы которого подключены к второму и третьему вьп;одам делител 2 частоты, и второй переключатель 17, выход которого соединен с вторым входом преобразовател 12 температура - временной интервал, последовательно соединенные третий переключатель 18, вход которого подключен к четвертому выходу делител 2 uacTOTiii, и логическую схему И 19, выход которой подключен к входу счет -шка 13 импульсов, второй вход - к п тому выходу делител 2

частоты, третий вход - к выходу временного селектора 8, первый триггер 20, первый вход которого подключен к шестому выходу делител 2 частоты , второй вход - к третьему выходу

счетчика 13 импульсов, а вькод - к четвертому входу логической схемы И 19, и последовательно соединенные второй триггер 21, первый вход которого подключен к седьмому выходу

делител 2 частоты, второй вход к четвертому выходу счетчика 13 импульсов , и индикатор 22 переполнени .

Прибор работает следующим обраЗОМ .

с генератора 1 эталонной частоты сигналы (например, 15 МГц) подаютс на делитель 2 частоты, импульсы

с выхода 1 которого частотой 250 Гц запускают генератор 3 зондирующих импульсов. Ультразвуковой импульс, пройд контролируемую среду до отражател и обратно, поступает на УЗ-преобразователь 4 и возбуждает в нем электрические колебани . Эти колебани поступают на электронный ключ 5, который заперт в течение 50 МКС на врем действи зондирующих импульсов сигналом с второго

выхода блока 9 плавного стро.биро- вани . Сери отраженных импульсов усиливаетс усилителем 6, подаетс на второй вход блока 10 амплитудного анализа дл выбора одного отраженного импульса из серии по сигналу плавкого стробировани из блока 9 и измерени его амплитуды и далее через переключатель 7 поступает на вход временного селектора 8. Переключатель позвол ет, во-первых, ком-. мутировать всю серию отраженных импульсов от усилител 6 к временному селектору 8, который в .этом случае срабатывает по первому отраженному импульсу, и, во-вторых, подать любой из серии отр 1женных импульсов из блока 10 амплитудного анализа к временному селектору 8. На выходах дешифратора 16 формируютс импульсы, отстающие от зондирующих на эталонный интервал времени , равный (70-4h) мне, где п- номер выхода дешифратора. Лги импульсы

3

компенсируют посто нное врем распространени ультразвука в среде. Посредством переключател I7 импульсы с выходов дешифратора 16 поступают на преобразователь 12 температура - временной интервал, на выходе которого временное положение указанных импульсов пропорционально температуре исследуемой жидкости, и далее запускают временной селектор 8

Интервал времени от момента прихода импульса с преобразовател 12 температура - временной интервал до момента прихода отраженного импульса вл етс приращением (переменной составл ющей ) времени распространени ультразвука в среде, св занным с изменением состава среды или других физических свойств, В течение этого интервала временной селектор 8 про- .пускает импульсы с генератора I эталонной частоты. Полученные пачки счетных импульсов поступают на логическую схему И 19, котора в зависимости от положени переключател 1 пропускает на счетчик 13 одну или восемь пачек импульсов. Счетчик: 13 состоит из двоично-дес тичного дл цифровой индикации результата и двоичного дл цифроаналогового преобразовани . При первом положении переключател 18 осуществл етс подсчет числа импульсов в одной пачке. Результат индицируетс на цифровом индикаторе 15 и параллельно преобразуетс цифро- аиалоговым преобразователем 14 в стандартный аналоговый сигнал (до 10 В), поступающий далее на вход микро-ЭВМ или другие средства АСУТЛ.

Во втором положении переключател 18 осуществл етс режим усреднени результата, используемый только дл визуализации. При зтом на цифровом индикаторе 15 отображаетс сумма счетных импульсов из восьми пачек, а цена делени единицы - младшего разр да уменьшаетс с 1/15 до 1/120 мкс, т.е. на индикаторе получаетс средний за восемь периодов зондирующих ш тульсов результат.

При переполнении двоично-дес тичного счетчика срабатывает триггер 20, KOTopbtfi блокирует схему И 19 дл устранени неоднозначности показаний. На цифровом индикаторе 15 при этом высвечиваютс нули. О переполнении двоичного счетчика сигнализирует триггер 21 совместно с индикатором

45993«

22 переполнени . Си;мал с выхода триггера 21 в этом случае может быть использован дп прерывани микро-ЭВМ. Режим работы прибора с 5 помощью переключател 17 устанавливаетс таким, чтобы исключить возможность переполнени цчфроаналого- вого преобразовател 14.

IQ Таким образом, использование приращени времени распространеки ультразвука в среде, заполненного счетными импульсами, дл последующего преобразовани в аналоговый

и сигнал позвол ет повысить разрещаю- щую способность дифроаналогового преобразовател и прибора в целом. Применение триггеров переполнени и блокировки устран ет неоднозиач- ность показаний, а применение логической схемы И с переключателем позвол ет осуществить дополнительный режим усреднени результата.

25

Claims

Формула изобретени

Акустический анализатор состава, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, делитель частоты, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь , электронный ключ, усилитель , переключатель выбора отраженных импульсов и временной селектор , второй вход которого подключен

к вькоду генератора - талонной частоты , последовательно соединенные блок плавного стробировани , вход которого подключен к выходу делител частоты, второй выход - к второму входу электронного ключа, и блок амплитудного анализа, второй вход которого подключен к выходу усилител , а выход - к второму входу переключател выбора отраженных импульсов , последовательно соединенные датчик температуры и преобразователь температура - временной интервал, выход которого соединен с третьим входом временного селектора, последовательно соединенные счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь и цифровой индикатор, вход которого подключен к второму выходу счетчика импульсоз, о т л и ч а ютц и и с тем, чтб, с целью повышени точности измерени и расширени функциональных возможностей, он i снабжен последовательно соединенными дешифратором, входы которого подключены к второму и третьему выходам делител частоты, и вторым переключателем , выход которого соединен с вторым входом преобразовател температура - временной интервал, последовательно соединенными третьим переключателем , вход которого подключен к четвертрму выходу делител частоты, и логической схемой И, выход которой подключен к входу счетчика импульсов, второй вход - к п тому выходу, делиРедактор Н. Ядола

Составитель В. Белозеров Техред О.Сопко

Заказ 3993/37Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий И3035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

тел частоты, третий вход к выходу временного селектора, первым триггером , первый вход которого подключен

к шестому выходу делител частоты, второй вход - -к третьему выходу счетчика импульсов, а выход - к четвертому входу логической схемы И, и последовательно соединенными вторым

триггером,первый входкоторого подключен к седьмому выходу делител частоты, второй вход-кчетвертому выходу счетчика импульсов,и индикаторомнапр жени .

В ЭВМ

Корректор М. Пожо