SU1298540A1

SU1298540A1 - Ультразвуковое устройство дл измерени рассто ний в газовой среде

Info

Publication number: SU1298540A1
Application number: SU853973609A
Authority: SU
Inventors: Владимир Тимофеевич Адов; Алексей Николаевич Серьезнов; Людмила Николаевна Степанова
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4736
Priority date: 1985-11-10
Filing date: 1985-11-10
Publication date: 1987-03-23

Abstract

Изобретение относитс к области неразруйающего контрол и может найти применение дл измерени рассто ний в газовой среде, например дл исследовани сложных машиностроительных конструкций. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений за счет точного определени момента перехода сигнала к-го периода через фиксированный порог срабатьгоани . По переднему фронту каждого из импульсов с выхода пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатьгеани происходит перезапись информации из первого регистра 14 во второй регистр 15. После достижени выходным сигналом максимального значени сигнал с выхода пикового детектора 12 у 1ень- шаетс , импульсы с выхода пороговой схемы 13 с регулируемым порогом сра- батьшани прекрашаютс , в результате чего не происходит перезапись информации из первого регистра 14 во второй 15. Таким образом, во втором регистре остаетс записанной информаци , соответствующа измер емому промежутку времени t, равному моменту перехода к-й полуволны информационного сигнала через уровень дискриминации пороговой схемы 6. Это приводит к минимальным погрешност м в измерении времени и, как следствие, к минимальным погрепгаост м измерени рассто ний в газовой среде. 2 ил. Q «5 1чЭ QO 00 ел 4:. О Фи.г.1

Description

11298540

Изобретение относитс к области неразрушающегос контрол и может найти применение дл измерени рассто ний в газовой среде, например, при исследовани х сложных машиностро- ительньпс конструкций.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений за счет точного определени момента перехода сигнала к-го периода через фиксиро- fO ванньй порог срабатывани .

На фиг. 1 представлена блок схема ультразвукового устройства дп измерени рассто ний в газовой среде; на

довательности поступают и на вход Селектора 7. Селектор 7 вырабатьгоает пр моугольный импульс, передний фронт которого соответствует началу k-ro периода, а задний - концу этого промежутка (фиг. 2б). В результате по влени этого импульса увеличиваетс коэффициент усилени усилител 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени и. соответственно амплит-уда k-ro импульса (фиг. 2в), запускаетс модул тор 8 чувствительности усилител 5. С выхода усилител 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом усифигу ,2 - временные диаграммы, по сн - 5 лени последовательности электрических колебаний поступают на излучающий электроакустический преобразователь 3, преобразующий эти колебани в ультразвуковые. Достигнув приемного электроакустического преобразовател 4, ультразвуковые колебани преобразуютс в электрические и усиливаютс ycилитeJ eм 5. Выходной импульс селектора 7 устанавливает в нуль счетчик 10 импульсов. Импульсы с частотой Г„ поступают с выхода тактового генератора 9 на счетный вход счетчика 10 импульсов. Сигнал с выхода усилител 5 поступает на вход пороговой схемы 6 с фиксированным

н ющие его работу.

Ультразвуковое устройство дл измерени рассто ний в газовой среде содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, усилитель 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени , акустически св занные излучающий и приемный электроакустические преобразователи 3 и 4, усилитель 5 и пороговую схему 6, подключенную к выходу генератора 1 импульсов последовательно соединенные селектор 7 и модул тор 8 чувствительности, выходом подключенный к второму входу усилител 5, выход селектора 7 подключен к второму входу усилител 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени , последовательно сЪединенные тактовый генератор 9 и счетчик 10 импульсов, индикатор 11, подключенные к выходу усилител 5 последовательно соединенные пиковый детектор 12, пороговую схему 13 с регулируемым порогом срабатывани , вторым входом подключенную к выходу усилител 5, первый ре-, гистр 14 и второй регистр 15, выходом подключенный к индикатору 11, второй вход первого регистра 14 подключен к выходу первой пороговой схемы 6, информационные входы первого регистра 14 подключены к выходу счетчика 10 импульсов, первые входы регистров 14 и 15 объединены, вторые входы счетчика 10 импульсов и второго регистра 15 подключены к выходу селектора 7,

Ультразвуковое устройство дл измерени рассто ний в газовой среде работает следующим образом.

Генератор 1 импульсов вырабатывает последовательности электрических колебаний с несушей частотой и периодом следовани (фиг. 2а)« Эти прсле20

25

30

35

40

порогом срабатьтани UCP , н на вход пикового детектора 12. При пре- вьш1ении входным сигналом порога срабатывани пороговой схемы 6, на ее выходе по вл етс последовательность импульсов (фиг, 2е). Передним фронтом каждого из этих импульсов разрешаетс запись информации с выхода счетчика 10 импульсов в первый регистр 14. Выходное напр жение усилител 5, поступающее на вход пикового детектора 12, преобразуетс им в уровень напр жени , пропорциональный амплитудному значению пришедшего

5 сигнала (фиг. 2д). Напр жение на выходе пикового детектора 12 и„„, пропорциональное амплитуде выходного сигнала, должно соответствовать неравенству (1): U(k)U(k) U(k+l),

0 где (k) - напр жение на выходе пикового детектора 12 дл k-й полуволны; U(k) - амплитуда k-ro сигнала U(k+l) - амплитуда (k+l)-ro сигнала. Это напр жение с выхода пикового де55 тектора 12 (фиг. 2д) поступает на вход пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатывани . При повышении входным сигналом пикового дедовательности поступают и на вход Селектора 7. Селектор 7 вырабатьгоает пр моугольный импульс, передний фронт которого соответствует началу k-ro периода, а задний - концу этого промежутка (фиг. 2б). В результате по влени этого импульса увеличиваетс коэффициент усилени усилител 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени и. соответственно амплит-уда k-ro импульса (фиг. 2в), запускаетс модул тор 8 чувствительности усилител 5. С выхода усилител 2 с дискретно мен ющимс коэффициентом уси

сигнала (фиг. 2д). Напр жение на выходе пикового детектора 12 и„„, пропорциональное амплитуде выходного сигнала, должно соответствовать неравенству (1): U(k)U(k) U(k+l),

где (k) - напр жение на выходе пикового детектора 12 дл k-й полуволны; U(k) - амплитуда k-ro сигнала U(k+l) - амплитуда (k+l)-ro сигнала. Это напр жение с выхода пикового детектора 12 (фиг. 2д) поступает на вход пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатывани . При повышении входным сигналом пикового детектора 12 некоторого начального значени , соответствующего неравенству (1), на выходе пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатьгаани по вл етс последовательность импуль- сов (фиг, 2ж), соответствующа переходу принимаемого ультразвукового сигнала через регулируемый порог срабатьшани . Эта последовательность импульсов поступает на вход считьгеа- ни первого регистра 14 и вход записи второго регистра 15.

Передний фронт последовательности импульсов с выхода пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатыва- ни будет запаздьшать относительно переднего фронта последовательности импульсов с выхода пороговой схемы 6. По переднему фронту каждого из импульсов с выхода пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатьгоа- ни происходит перезапись информации из регистра 14 в регистр 15. После достижени выходным сигналом усилител 5 максимального значени сигнал с выхода пикового детектора 12 уменьшаетс , что соответствует неравенству (1). В результате этого, начина с (k+1)-го импульса, на выходе пороговой схемы 13 с регулируемым порогом срабатьшани импульсы прекращаютс и перезапись информации из первого регистра 14 во второй регистр 15 не происходит. Таким образом, в регистре 15 остаетс записанной информаци соответствующа моменту времени t, равному моменту перехода k-й полуволны информационного сигнала через уровень дискриминации пороговой схемы 6 После поступлени импульса с выхода селектора 7 выходит вьщача информации на индикатор 11 в виде двоичного кода соответствующего времени at прохождени ультразвукового колебани о от момента времени to до момента времени t. Рассто ние L определ етс по

формуле: L , где с - скорость распространени Ультразвуковых колебаний в газовой среде.

Изобретение позвол ет повысить точность измерений и исключить вли ние флуктуации входного сигнала на результаты измерени .

Claims

Формула изобретени

Ультразвуковое устройство дл измерени рассто ний в газовой среде, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, усилитель с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени , акустически св занные излучающий и приемный электроакустически преобразователи, усилитель и пороговую схему, подключенные к выходу генератора импульсов последовательно соединенные селектор и модул тор чувствительности , выходом подключенный к второму входу усилител , выход селектора подключен к второму входу усилител с дискретно мен ющимс коэффициентом усилени , последовательно соединенные тактовый генератор и счетчик импульсов, и индикатор, о т личающеес тем, что, с целью повышени точности, оно, снабжено подключенными к выходу усилител последовательно соединенными пиковым детектором, пороговой схемой с регулируемым порогом срабатьгаани , вторым входом подключенной к выходу усилител , первым регистром и вторым регистром, выходом подключенным к индикатору, второй вход первого регистра подключен к выходу первой пороговой схемы, информационные входы первого регистра подключены к выходу счетчика импульсов, первые входы регистров объединены, вторые входы счетчика импульсов и второго регистра подключены к выходу селектора .

-лллд/

ut io-t,(

т

.iii II11

I I

I

iM,

Составитель К. Леонов Редактор С. Патрушева Техред М.Ходанич Корректор М. Демчик

876/41

Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

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

ui