SU1381343A1

SU1381343A1 - Способ определени скорости распространени акустических колебаний в средах

Info

Publication number: SU1381343A1
Application number: SU864055083A
Authority: SU
Inventors: Юрий Алексеевич Скрипник; Валерий Георгиевич Здоренко; Валерий Степанович Ольшаников
Original assignee: Киевский технологический институт легкой промышленности
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1988-03-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле состава и свойств вешеств и материалов по скорости распространени акустических колебаний, например , при автоматизации технологических процессов в химической и легкой промышленности . Цель изобретени - повышение быстродействи и точности измерений за счет дискретного изменени параметров электрических колебаний и уменьшени диапазона перестройки частоты колебаний. Способ заключаетс в том, что непрерывные электрические колебани раздел ют на опорные и зондируюшие, излучают зондирующие колебани в исследуемую среду, принимают после прохождени через нее и измер ют сдвиги фаз между опорными и прошедшими через среду зондирующими колебани ми . На двух частотах при наличии и в отсутствие задержки зондирующих колебаний определ ют скорость распространени акустических колебаний по измеренным значени м сдвигов фаз, акустической базе измерений и величине задержки зондирующего сигнала. 1 ил. S сл

Description

со 00

со

4

СО

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле состава и свойств веществ и материалов по скорости рас- I пространени акустических колебаний, в частх- ; ности при автоматизации технологических процессов в химической и легкой промышленности .

; Цель изобретени - повышение быстро- i действи и точности измерений за счет дискретного изменени параметров электрических колеба.ний и уменьшени диапазона перестройки частоты колебаний.

На чертеже представлена схема устройства , реализующего способ определени скорости распространени акустических колебаний в средах.

Устройство содержит генератор 1 перестраиваемой частоты, последовательно электроакустически соединенные блок 2 фиксированной задержки, акустические излучатель 3 -и приемник 4, усилитель 5, линейный фазовый детектор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7 и микро- ЭВМ 8, последовательно соединенные блок 9 регулируемой задержки и аттенюатор 10, ключ 11, включенный параллельно блоку 2 фиксированной задержки, управл ющий вход ключа 11 подключен к микроЭВМ 8, цифровой индикатор 12, управл ющий I вход генератора 1 перестраиваемой частоты и цифровой индикатор 12 подключены к микроэвм 8, выход генератора 1 перестраиваемой частоты соединен с блоками 2 I и 9 фиксированной и регулируемой за- I держек.

i Способ осуществл ют следующим обра- I зом.

IНепрерывные электрические колебани

i раздел ют на опорные и зондирующие, ; излуч,ают зондирующие колебани в ис- ; следуемую среду, принимают после прохож- дени через нее и измер ют сдвиги ф1, ф2, : фз, ф4 фаз между опорными и зондирую- : щими колебани ми на двух частотах fi . и f2 при наличии и отсутствие задержки зондирующих колебаний, а скорость распространени акустических колебаний опре- ; дел ют по измеренным значени м сдвигов фаз, акустической базе F измерений и величине времени Дт задержки зондирующего сигнала.

Зондирующие электрические колебани с выхода генератора I перестраиваемой частоты через блок 2 фиксированной задержки , акустический излучатель 3, акустический приемник 4 и усилитель 5 поступают на один вход линейного фазового детектора 6, на другой вход которого с выхода генератора 1 перестраиваемой частоты через блок 9 регулируемой задержки и аттенюатор 10 поступают опорные электрические колебани . Выходное напр жение линейного фазового детектора 6 с помощью АЦП 7 преобразуетс в цифровой код, который запоминаетс в оперативной пам ти микроэвм 8. На выходе мик- роЭВМ 8, соединенном с управл ющим входом генератора 1 перестраиваемой частоты,

формируетс код, который задает начальную частоту f электрических колебаний. При этом микроэвм 8 дает команду на замыкание ключа 11, шунтирующего блок 2 фиксированной задержки. Регулировкой блока 9 регулируемой задержки уравниваютс электрические длины каналов линейного фазового детектора 6 при отсутствии между излучателем 3 и приемником 4 исследуемой среды. Регулировкой аттенюатора 10 выравниваютс амплитуды

5 входных напр жений линейного фазового детектора б при заполнении пространства между излучателем 3 и приемником 4 исследуемой средой.

Выходное напр жение Ui линейного фазового детектора б, соответствующее сдви0 гу фаз ф| между зондирующими и опорными колебани ми при начальной частоте fi колебаний, преобразуетс в цифровой код NI. Далее на выходе микроЭВМ 8 измен етс код и частота колебаний, выраба5 тываемых генератором I перестраиваемой частоты, уменьшаетс до fa. Полученное при этом на выходе линейного фазового детектора 6 напр жени U, соответствующее сдвигу фаз ф2 преобразуетс в цифровой код Ng. Затем микроЭВМ 8 выдает соот0 ветствующий код на ключ 11, размыка его, и вводит тем самым фиксированную задержку Ат в тракт зондирующих колебаний . Напр жение Us линейного фазового детектора 6 преобразуетс в цифровой код NS, соответствующий сдвигу фаз фз при

5 частоте колебаний и задержке зондирующего сигнала Ат. После этого микроЭВМ 8 вновь выдает код, соответствующий начальной частоте fi электрических колебаний Вырабатываемое при этом линейным фазовым детектором 6 напр жение U4 преобразуетс в цифровой код N4, соответствующий ф4.

Величины fi-(2 и Лт выбираютс такими , чтобы дополнительный сдвиг фаз колебаний , вызываемый ими, на пор док пре3 выщал пороговую чувствительность линейного фазового детектора 6.

Микроэвм 8 производит вычисление скорости распространени акустических колебаний в исследуемой среде по формуле

0

( 1 N t

/V, - Л/й dT

Значение С высвечиваетс на цифровом индикаторе 2.

Claims

Формула изобретени

Способ определени скорости распространени акустических колебаний в средах, заключающийс в том, что возбуждают

непрерывные электрические колебани последовательно на частотах fi и f2, раздел ют их на каждой из частот f| и fa на опорные и зондирующие колебани , преобразуют электрические зондирующие колебани в акустические колебани и излучают их в среду, принимают прошедщие ее акустические зондирующие колебани и преобразуют их в электрические зондирующие колебани , измер ют дл каждой из частот fi и fa сдвиги ф1 и ф2 фаз между опорными и зондирующими колебани ми и определ ют скорость распространени акустических колебаний по измерительным значени м сдви

гов фаз, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерений , осуществл ют временную задержку зондирующих колебаний на промежуток времени Дт, измер ют сдвиги фаз фз и ф между опорными и задержанными зондирующими колебани ми соответственно на частотах fi и fa, а скорость распространени акустических колебаний определ ют по формуле

г- 4

Г,- /г л€

где t- акустическа база измерений.

/г