SU1404927A1 - Устройство дл измерени коэффициента поглощени ультразвука - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  физико-химических свойств жидких сред. Цель изобретени  - повышение точности и расширение частотного диапазона измерени  в слабопоглош.аю1дих средах за счет использовани  малоинерционной схемы и создани  сто чих волн в контролируемой среде. В синхрокольце, состо ш,ем из синтезатора 1 частот, электронного ключа 3, измерительной камеры 4 с приемным и излучаюш,им преобразовател ми 6 и 5 и фазового детектора 7, устанавливаетс  частота, соответствуюш.а  сто чим волнам исследуемой среды. Сигнал с приемного преобразовател  6 усиливаетс  и сравниваетс  с двум  опорными уровн ми , отличаюш,имис  один от другого в е раз. Поэтому на выходе реверсивного счетчика 12, входы которого подключены к выходам компараторов 10 и II, получают сигнал, определ ющий значение коэффициента поглошени  ультразвука в среде. 1 ил. i (Л

Description

N

О

4 со го

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к устройствам дл  измерени  физико-химических свойств жидких сред.

Цель изобретени  - повышение точности и расширение частотного диапазона измерени  в слабопоглощающих средах за счет использовани  малоинерционной схемы и создани  сто чих волн в контролируемой среде.

На чертеже представлена структурна  схема устройства;

Устройство содержит синтезатор 1 частот , частотомер 2, аналоговый ключ 3, акустическую камеру 4, излучающий электроакустический преобразователь 5, приемный электроакустический преобразователь 6, фазовый детектор 7, щирокополосный усилитель 8, осциллограф 9, компараторы 10 и 11, реверсивный счетчик 12, индикатор 13, пусковой блок 14 и блок 15 опорных напр жений.

Последовательно включены синтезатор 1 частот, аналоговый ключ 3, акустичкска  камера 4 с излучающим 5 и приемным 6 электроакустическими преобразовател ми и широкополосный усилитель 8, выход которо- .., го соединен с осциллографом 9 и первыми входами компараторов 10 и 11; вторые входы компараторов 10 и 11 соединены с блоком 15 опорных напр жений, а их выходы соединены с входами реверсивного

графа 9, включенного к выходу широкополосного усилител  8.

При нажатии кнопки в пусковом блоке 14 управл ющий сигнал с этого бло- 2 ка размыкает аналоговый ключ 3, открывает компараторы 10 и 11 и разрешает счет реверсивному счетчику 12. В момент размыкани  аналогового ключа 3 в акустической камере 4 происходит спад акустических колебаний, причем скорость спада 0 определ етс  коэффициентом поглощени  ультразвука в среде.

Амплитуда сигнала затухающих колебаний , поступающа  с широкополосного усили- тел  8 на первые входы компараторов 10 и 11, сравниваетс  с напр жением на других входах компараторов 10 и 11, поступающим с блока 15 опорных напр жений .

В период превышени  амплитуды сигнала на первых входах по сравнению с 20 опорным напр жением на вторых входах компараторов 10 и 11 на выходе их вырабатываютс  импульсы.

В момент, когда амплитуда сигнала затухающих колебаний на первых входах компараторов 10 и 11 будет меньше опорного напр жени  на вторых их входах, импульсы на выходе компараторов 10 и 11 прекрат тс . Причем, поскольку опорное напр жение на входе компаратора Шве раз отличаетс  от опорного напр жени 

счетчика 12, управл ющие входы последую- on на входе компаратора 11, количество им-щего аналогового ключа 3 и компараторов 10 и 11 соединены с пусковым блоком 14.

пульсов на выходе компараторов будет разное .

Раз-ницу количества импульсов на выходе компараторов 10 и 11 подсчитывает реверсивный счетчик 12, а индикатор 13 отКроме того, вход и выход акустической камеры 4 с излучающим 5 и прием- 35 Рожает ее ным 6 электроакустическими преобразова-

тел ми соединены с входами фазового детектора 7, выход которого соединен с входом синтезатора 1 частот, а к выходу синтезатора 1 частот подключен частотомер 2.

Раз-ницу количества импульсов на выходе компараторов 10 и 11 подсчитывает реверсивный счетчик 12, а индикатор 13 отПо разнице импульсов определ етс  коэффициент поглощени  ультразвука в исследуемой среде по формуле

а

Rnr

Устройство работает следующим образом. 40 где f - частота ультразвука;

При включении устройства пусковой блок 14 вырабатывает сигнал, который замыкает аналоговый ключ 3, стирает информацию в реверсивном счетчике 12, закрывает компараторы 10 и 11. В замкнутой цепи, содержащей синтезатор 1 частот, аналоговый ключ 3, акустическую камеру 4 с излучающим 5 и приемным 6 электроакустическими преобразовател ми и фазовый детектор 7, колебани  на выбранной

45

С -скорость распространени  ультразвука в исследуемой среде; N - разница импульсов на выходе компараторов 10 и 11.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  коэффициента поглощени  ультразвука, содержащее измерительную камеру с акустическими изчастоте резонанса удерживаютс  при по- 50 лучающим и приемным преобразовател ми.

   мощи фазового детектора 7, управл ющего частотой синтезатора 1 частот. Частота резонанса контролируетс  частотомером
2. 2. Электрический сигнал, снимаемый с приемного электроакустического преобразоватечастотомер , аналоговый ключ и компаратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  частотного диапазона измерени  в слабопоглощающих средах, оно снабжено последовательно соел  6, усиливаетс  щирокополосным усили- 55 диненными фазовым детектором, первый

   телем 8 и поступает на входы компараторов 10 и 11. Резонанс можно контролировать визуально с помощью осцилловход которого подключен к выходу электронного ключа, соединенного с излучающим преобразователем, а второй вход - к прием

   графа 9, включенного к выходу широкополосного усилител  8.

   При нажатии кнопки в пусковом блоке 14 управл ющий сигнал с этого бло- ка размыкает аналоговый ключ 3, открывает компараторы 10 и 11 и разрешает счет реверсивному счетчику 12. В момент размыкани  аналогового ключа 3 в акустической камере 4 происходит спад акустических колебаний, причем скорость спада определ етс  коэффициентом поглощени  ультразвука в среде.

   Амплитуда сигнала затухающих колебаний , поступающа  с широкополосного усили- тел  8 на первые входы компараторов 10 и 11, сравниваетс  с напр жением на других входах компараторов 10 и 11, поступающим с блока 15 опорных напр жений .

   В период превышени  амплитуды сигнала на первых входах по сравнению с опорным напр жением на вторых входах компараторов 10 и 11 на выходе их вырабатываютс  импульсы.

   В момент, когда амплитуда сигнала затухающих колебаний на первых входах компараторов 10 и 11 будет меньше опорного напр жени  на вторых их входах, импульсы на выходе компараторов 10 и 11 прекрат тс . Причем, поскольку опорное напр жение на входе компаратора Шве раз отличаетс  от опорного напр жени 

   на входе компаратора 11, количество им-Рожает ее

   пульсов на выходе компараторов будет разное .

   Раз-ницу количества импульсов на выходе компараторов 10 и 11 подсчитывает реверсивный счетчик 12, а индикатор 13 отРожает ее

   По разнице импульсов определ етс  коэффициент поглощени  ультразвука в исследуемой среде по формуле

   а

   Rnr

   ультразвук

   где f - частота ультразвука;

   С -скорость распространени  ультразвука в исследуемой среде; N - разница импульсов на выходе компараторов 10 и 11.

   Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  коэффициента поглощени  ультразвука, содержащее измерительную камеру с акустическими излучающим и приемным преобразовател ми.

   частотомер, аналоговый ключ и компаратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  частотного диапазона измерени  в слабопоглощающих средах, оно снабжено последовательно соевход которого подключен к выходу электронного ключа, соединенного с излучающим преобразователем, а второй вход - к прием1404927

   34

   ному преобразователю, и синтезатором час-св зан с выходом основного компаратора,

   тот, выход которого св зан с частото-соединенного с входом широкополосного

   мером и первым входом электронногоусилител , и индикатором, блоком опорных

   ключа, последовательно соединенными широ-напр жений, выходы которого подключены к

   кополосным усилителем, вход которого под- опорным входам компараторов, и пускоключен к выходу приемного преобразова-вым блоком, св занным с вторым входом

   тел , дополнительным компаратором, ревер-электронного ключа и установочными входасивным счетчиком, второй вход которогоми реверсивного счетчика н компараторов.