SU1411590A1

SU1411590A1 - Устройство дл измерени приращени скорости распространени ультразвука

Info

Publication number: SU1411590A1
Application number: SU864146394A
Authority: SU
Inventors: Валерий Михайлович Добрянский; Владимир Александрович Козик; Викентий Иванович Крылович; Иван Николаевич Лобанок; Василий Федосеевич Нагаев; Анатолий Сергеевич Рубанов
Original assignee: Белорусский институт механизации сельского хозяйства
Priority date: 1986-09-11
Filing date: 1986-09-11
Publication date: 1988-07-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при измерении приращени ско .рости распространени ультразвука. Целью изобретени вл етс повьшение чувствительности и точности измерений за счет повышени стабильности частоты сигнала. Напр жение частоты f, с генератора 2 подаетс на второй вход фазового детектора 3 и через фазовращатель 5 - на вход измерительной камеры 1 переменной длины, с выхода которой сигнал поступает на первый вход фазового детектора 3. На третий вход фазового детектора 3 подаетс напр жение частоты fj с гетеродина 11. Измерение фазового сдвига, пропорционального изменению скорости распространени ультразвука, производитс дискретно на разностной частоте flf . Блок 10 регулировки длины измерительной камеры механически св зан с подвижным электроакустическим , преобразователем. Управл ющий сигнал с выхода фазового детектора 3 посту пает на вход блока 10 регулировки . длины измерительной камеры, за счет этого сигнала отрицательной обратной св зи блок 10 измен ет длину измерительной камеры до тех пор, пока на выходе фазового детектора 3 напр жение не станет равным нулю. При проведении измерений, не требующих повышенной чувствительности, отсутствует необходимость в гетеродине 11 и втором частотомере 12, в этом случае повышаетс точность измерений. 1 , ф-лы, 1 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к измери- :Тельной технике и может быть использовано дл измерени приращени скорости распространени ультразвука.

IЦель изобретени - повьппение чувствительности и точности измерений за счет повьппени стабильности частоты сигнала.

На чертеже изображено устройство цл измерени приращени скорости распространени ультразвука.

Устройство содержит измерительную камеру 1 переменной длины с излучающим и приемным электроакустическими преобразовател ми (не показаны), генератор 2 фиксированной частоты, подключенный одним из входов к его выходу фазовый детектор 3, второй вход которого соединен с выходом приемного электроакустического преобразовател , мультивибратор 4у фазовращатель 5, подключенный одним из входов к второ- Mty выходу генератора 2 фиксированной частоты и другим входом к выходу муль гивибратора 4, измеритель 6 девиации частоты, частотомер 7 и амплитудный детектор 8, соединенные с вьгходом :1риемного электроакустического преобразовател , блок 9 обработки и инди- кации, два входа которого соединены, {соответственно, с первым выходом фа- |зового детектора 3 и выходом частото- Цера 7, и подключенный к второму вы- |коду фазового детектора 3 блок 10 ре гулировки длины измерительной камеры Последний имеет механическую св зь |(не показана) с одним из электроакус- гических преобразователей, которьм гаолнен подвижным.

Устройство может также содержать Последовательно соединенные гетеродин

IIи второй частотомер 12, выход ко-- торого соединен с третьим входом блока 9 обработки в индикации. Второй выход гетеродина 11 соединен при этом с третьим входом фазового детектора 3.

Вход излучанлцего электроакустического преобразовател подключен к выходу фазовращател 5.

Устройство работает следующим образом . I

Стабилизированное по частоте переМенное напр жение частоты f , с выхода генератора 2 подаетс на второй вход, фазового детектора 3 и через фазовра- 1цатель 5 - на вход измерительной камеры 1, с выхода которой сигнал пос

10

5 20 25 30 , Q

0

тупает на первый вход фазового детектора 3, На третий вход фазового де-д тектора 3 подаетс стабилизированное по частоте переменное напр жение частоты fg от гетеродина 11. Измерение фазового сдвига, пропорционального изменению скорости распространени ультразвука, производитс дискретным образом на разностной частоте Д Фазовый детектор 3 имеет два плеча. В первое плечо подаетс два переменных напр жени м одно частоты f - с выхода генератора 2, а второе частоты 2 - выхода гетеродина 11. На выходе этого плеча формируютс импульсы с частотой следовани uf . На второе плечо фазового детектора 3 подаетс переменное напр жение частоты f, поступающее с выхода измерительной камеры 1, и переменное напр жение частоты f - с выхода гетеродина 11.

На выходе второго плеча фазового детектора 3 формируютс импульсы той же частоты, что и на выходе первого плеча, только сдвинутые по времени, соответствующем фазовой задержке сигнала в измерительной камере 1 на частоте f,, но перенесенной на частоту

f-f,-f,.

При изменении скорости распространени ультразвука в среде на выходах фазового детектора 3 возникает напр жение , пропорциональное фазовому сдвигу сигнала частоты f на разностной частоте &f, которое подаетс на вход блока 9 обработки и индикации, на который поступают также управл кг- щие сигналы с частотомеров 7 и 12, измер н цих частоты f и f, а также с блока 10 регулировки длины акустической базы измерительной камеры. I .- Перед измерением величины приращени скорости распространени ультразвука производитс сначала ручна настройка длины акустической базы измерительной камеры по максимуму сигнала на амплитудном детекторе 8. Затем включаетс мультивибратор 4, управл ющий сдвигом фазы. При этом сигнал с выхода фазового детектора 3 управл ет длиной акустической базы измерительной камеры, девиаци частоты ,, фиксируема измерителем- 6 девиации частоты, измен етс . Ручной настройкой фазовращател 5 добиваютс минимума показаний измерител 6 девиации частоты. При этом длина акусти-.

ческой базы измен ефс до ее значени , соответствующего минимальной крутизне частотно-фазовой характеристики измерительной камеры 1.

Затем блок регулировки длины акустической базы и мультивибратор отключают .

При измерени х, -не требукмцих повышенной чувствительности, отсутствует необходимость в гетеродине 11 и втором частотомере 12. В этом случае измерени производ тс на частоте f, , а не на разностной частоте Af f, f, как описано. При этом одновременно с понижением чувствительности возрастает точность измерений, так как стабильность частоты f, генератора 2 фиксированной частоты выше стабильности разностной частоты if.

Claims

1. Устройство дл измерени приращени скорости распространени ультразвука , -содержащее измерительную камеру с излучающим и приемным электроакустическими преобразовател ми, генератор фиксированной частоты, фазовый детектор, первый вход которого соединен с выходом приемного электроакустического преобразовател , мультивибратор , фазовращатель, первым входом соединенный с выходом мульти

вибратора, измеритель девиации частоты , частотомер, амш1итуднь1Й детектор, входом соединенный с выходом приемного электроакустического преобразовател , и блок обработки и индикации, два входа которого соединены, соответственно , с первым выходом фазового детектора и с выходом частотомера, отличающеес тем, что, с целью повьшени точности измерений и чувствительности, оно снабжено блоком регулировки длины измерительной камеры, вход которого соединен с выходом фазового детектора, два выхода генератора фиксированной частоты соединены соответственно с входами фазового детектора и фазовращател , вы ход фазовращател подключен к входу излучающего электроакустического преобразовател , частотомер и измеритель девиации частоты подключены к выходам приемного электроакустического преобразовател , а измерительна камера вьшолнена с возможностью изменени базы измерений.

2. Устройство по П.1, отличающеес тем, что оно снабжено последовательно соединенньв и гетеродином и вторым частотомером, выход которого подключен к третьему входу блока обработки и индикации, а второй выход гетеродина соединен с третьим входом фазового детектора.