SU1425466A1

SU1425466A1 - Измеритель скорости звука

Info

Publication number: SU1425466A1
Application number: SU874145087A
Authority: SU
Inventors: Сергей Леонидович Слинько
Original assignee: Предприятие П/Я Ю-9903
Priority date: 1987-11-12
Filing date: 1987-11-12
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике и при контроле технологических параметров сред дл измерени скорости звука в жидкост х. Цель изобретени - расширение применени за счет обеспечени возможности измерений в натурных услови х. Измеритель содержит генератор 1 импульсов, акустическнй преобразователь 2, отражатель 3, аналоговый ключ 4, усилитель 5, электронный ключ 6, мультивибратор 7, счетчик 8 импульсов, триггер 9 со счетным входом, коммутатор 10 врем задающих цепей и частотомер 11. Частотомер измер ет значени частоты следовани импульсов в цепи автоциркул ции при двух различных посто нных времени мультивибратора, по этим значени м частоты рассчитываетс скорость звука. 2 ил.

Description

V

3

to сд

4

О5 О5

Фиг.1

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в гидроакустике и при контроле технологических параметров сред дл измерени скорости звука в жидкост х.

Цель изобретени - расширение области применени измерител скорости звука за счет обеспечени возможности измерений в натурных услови х.

На фиг. 1 изображена блок-схема измерител скорости звука; на фиг. 2 - эпюры напр жений на входе частотомера (а) и выходах счетчика импульсов (б) и триггера со счетным входом (в).

Измеритель скорйсти звука содержит последовательно соединенные генератор 1

10

не успел зар дитьс до необходимого уровн , не вызывает срабатывание (не синхронизирует ) мультивибратора 7. Вторично отраженный ультразвуковой сигнал, пройд по той же цепи, вызывает срабатывание мультивибратора 7, так как к моменту прихода этого сигнала врем задающий конденсатор успевает зар дитьс до необходимого уровн .

Сигнал с мультивибратора 7 подаетс на генератор 1. Импульсы с выхода мультивибратора 7 поступают на первый вход частотомера II, измер ющего частоту FI их следовани , котора пропорциональна скорости звука в исследуемой жидкости, и на счетчик 8. После того, как на счетимпульсов , акустический преобразователь 2, 8 поступают N импульсов (количество

установленный на рассто нии С от негоN зависит от рассто ни t времени счета

отражатель 3, последовательно соединенныечастотомера 11 и от того, насколько быстаналоговый ключ 4, усилитель 5, элект-ро измен етс скорость звука в исследуеронный ключ 6 и мультивибратор 7, пос-мой жидкости), счетчик 8 обнул етс и им20

ледовательно соединенные счетчик 8 импульсов , триггер 9 со счетным входом и коммутатор 10 врем задающих цепей, выход которого подключен к второму входу мультивибратора 7 и на частотомер 11, два входа которого соединены соответственно с выходами счетчика 8 импульсов и мультивибратора 7. Вход аналогового ключа 4 подключен к выходу акустического преобразовател 2, а вход генератора 1 импульсов св зан с выходом мультивибратора 7. Частота мультивибратора 7 в автоколебательном режиме устанавливаетс такой, чтобы за врем между двум последовательными импульсами звуковой импульс мог пройти рассто ние 4F. Амплитуда сигнала с выхода электронного ключа 6 имеет посто нную величину (меньше напр жени питани , так что при ченном коммутаторе 10 врем задающих цепей мультивибратор синхронизируетс вторично отраженным импульсом). Аналоговый ключ 4 не пропускает сигнал с гене25

пульс переполнени с его выхода поступает на счетный вход триггера 9, устанавлива его выход в состо ние логической единицы (фиг. 2). и на второй (управл ющий ) вход частотомера 11, осуществл сброс его показаний.

Логическа единица на выходе триггера 9 открывает коммутатор 10, и последний подключает параллельно резистору во врем задающей цепи мультивибратора 7 такой же резистор, уменьша вдвое активное сопротивление этой цепи. Так как при этом вдвое уменьшаетс посто нна времени врем задающего конденсатора мультивибратора 7, то частота собственных колебаний мультивибратора 7 увеличиваетс вдвое. Следовательно, при неизменной амплитуде импульса с выхода электронного отклю-ключа 6 мультивибратор 7 синхронизируетс импульсом, выработанным первичным отраженным сигналом, а не вторичным, как на первом этапе работы измерител .

Импульсы с мультивибратора 7 посту30

45

ратора 1 импульсов на вход усилител 5. 40 пают на частотомер II, измер ющий час- Измеритель работает следующим образом .

При подаче питани на измеритель на выходе триггера 9 устанавливаетс логический нуль и коммутатор 10 отключен от мультивибратора 7. Сигнал с мультивибратора 7 вызывает срабатывание генератора 1, который возбуждает преобразователь 2 и закрывает аналоговый ключ 4. Преобразователь 2 излучает ультразвуковой сигнал, затем принимает отраженный сигнал от отражател 3. Так как в этот момент импульса на выходе мультивибратора 7 нет, то аналоговый ключ 4 открыт и сигнал с преобразовател 2 проходит на усилитель 5, усиливаетс и открывает элект50

тоту р2 ИХ следовани , и на счетчик 8. После поступлени N импульсов на вход счетчика 8 последний обнул етс и импульс с его выхода возвращает триггер 9 в начальное состо ние логического нул на выходе . Нуль на выходе триггера 9 отключает коммутатор 10 от мультивибратора 7, и измеритель оп ть работает в режиме синхронизации вторично отраженным сигналом . Затем цикл повтор етс .

Таким образом, частотомер 1 измер ет два значени частоты:

СС.

47ict

(величина задержки т сигнала не зарисит от рассто ни , которое проходит ультраронный ключ 6. Импульс с электронного 55 жидкости). Зна FI, р2 и , можно

ключа 6 попадает на первый вход мультивибратора 7, но, так как конденсатор во врем задающей цепи мультивибратора 7

точно определить Сит:

- -г-р - с с Ч пri-Fg.

0

Сигнал с мультивибратора 7 подаетс на генератор 1. Импульсы с выхода мультивибратора 7 поступают на первый вход частотомера II, измер ющего частоту FI их следовани , котора пропорциональна скорости звука в исследуемой жидкости, и на счетчик 8. После того, как на счет чик 8 поступают N импульсов (количество

ают на частотомер II, измер ющий час-

оту р2 ИХ следовани , и на счетчик 8. осле поступлени N импульсов на вход счетчика 8 последний обнул етс и импульс с его выхода возвращает триггер 9 в начальное состо ние логического нул на выходе . Нуль на выходе триггера 9 отключает коммутатор 10 от мультивибратора 7, и измеритель оп ть работает в режиме синхронизации вторично отраженным сигналом . Затем цикл повтор етс .

СС.

47ict

(величина задержки т сигнала не зарисит от рассто ни , которое проходит ультра жидкости). Зна FI, р2 и , можно

жидкости). Зна FI

точно определить Сит:

- -г-р - с с Ч пri-Fg.

Claims

Формула изобретени Измеритель скорости звука, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов и акустический преобразователь, отражатель, последовательно соединенные аналоговый ключ, усилитель, электронный ключ и мультивибратор, первый вход аналогового ключа подключен к выходу акустического преобразовател , а выход мультивибратора св зан с входом генератора импульсов и вторым входом аналогового ключа, отличающийс тем, что, с целью

/У

I..UUL..iUl..UL...

расширени области применени за счет обеспечени возможности измерений в натурных услови х, он снабжен последовательно соединенными счетчиком импульсов, триггером со счетным входом и коммутатором врем задающих цепей, выход которого св зан с вторым входом мультивибратора , и. частотомером, два входа которого подключены соответственно к выходам мультивибратора и счетчика импульсов, а вход счетчика импульсов соединен с выходом мультивибратора.

УУ

/V

I

i

Фиг. I