SU1536214A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвука - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости акустических колебаний в жидких средах. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Принцип работы устройства основан на автоматической коррекции частоты импульсов управл емого генератора 9. Дискриминатор 6 длительности выполн ет дополнительную функцию отсчета импульсов ударного возбуждени , а выходной импульс распределител  12 импульсов используетс  в качестве корректирующего. 2 ил.

Description

фиеЛ

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости акустических колебаний в жидких средах.

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет уменьшени  задержки сигнала в электронной схеме

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства$ на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу .

Устройство дл  измерени  скорости ультразвука содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1 импульсов, акустический преобразователь 2 с отражателем 3, ограничитель 4 импульсов и компаратор 5, дискриминатор 6 длительности и последовательно соединенные ключевой элемент 7, интегратор 8, управл емый генератор 9, формирователь 10 импульсов , счетчиковый делитель 11 и распределитель 12 импульсов. Первый и второй выходы дискриминатора 6 длительности подключены соответственно к первому (S) и второму (R) входам ключевого элемента 7, первый, второй и третий выходы распределител  12 импульсов соединены соответственно с входом генератора 1 импульсов, первым (С) входом дискриминатора 6 длительности и третьим (V) входом ключевого элемента 7, а второй (D) вход дискриминатора 6 длительности подключен к выходу компаратора 5.

Устройство работает следующим образом .

Выходные импульсы управл емого по частоте генератора 9 (фиг.1) поступают на вход счетчикового делител  11 через формирователь 10 импульсов. Выходные импульсы счетчикового делител  11 поступают на вход распределител  12 импульсов, сигнал с первого выхода которого запускает генератор 1 возбуждающих импульсов. Выходной сигнал генератора 1 поступает на пьезоэлемент акустического преобразовател  2, преобразующего электрический импульс в акустический. Акустический импульс, пройд  контролируемую среду, отражаетс  от отражател  3 и, возвратившись к преобразователю 2,преобразуетс  им в электрический сигнал , который через ограничитель 4 импульсов поступает на вход компаратора 5, осуществл ющего выделение, временную прив зку и нормализацию

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

приемного сигнала. На выходе компаратора 5 будут формироватьс  два сигнала: сигнал (13 а, фиг.2), вызванный импульсом ударного возбуждени , поступающим на пьезоэлемент преобразовател  2, и приемный сигнал (13 б, фиг,2). Выходные сигналы компаратора 5 поступают на второй вход (D-вход) дискриминатора 6, на первый вход (С-вход) которого поступает импульс с второго выхода распределител  12.

Дискриминатором 6 производитс  сравнение временного расположени  передних фронтов приемного сигнала и импульса с второго выхода распределител  12. Сигнал 13 а компаратора 5 не будет измен ть состо ние дискриминатора 6, так как на его первом входе при этом будет действовать сигнал низкого логического уровн , и этот сигнал (13 а) не будет пропускатьс  ключевым элементом 7, так как на его третьем входе (V-входе) будет действовать запрещающий сигнал - сигнал низкого логического уровн .

Если передний фронт импульса (14, фиг.2) с второго выхода распределител  12 опережает передний фронт приемного сигнала (13 б, фиг.2), дискриминатор 6 не изменит своего состо ни  и на его первом выходе будет действовать сигнал низкого логического уровн  (15, фиг.2), а на втором выходе - высокого логического уровн . Сигналы низкого и высокого уровней соответственно поступают на первый вход (S-вход) и второй вход (R-вход) ключевого элемента 7. При указанных уровн х сигналов, действующих на первом и втором входах ключевого элемен- LTa 7, и при поступлении на его тре- тий вход (V-вход) управл ющего импульса с третьего выхода распределител  12 на выходе ключевого элемента 7 будет действовать сигнал низкого логического уровн . Указанный сигнал низкого логического уровн  будет приводить к уменьшению напр жени  на выходе интегратора 8, который  вл етс  управл ющим дл  управл емого по частоте генератора 9, и, следовательно, приводить к уменьшению частоты колебаний последнего (увеличению длительности периода импульса на выходе делител  11).

Таким образом передний фронт импульса (14, фиг.2) приближаетс  к

5153621

переднему фронту приемного импульса (13 б, фиг.2).

Если передний фронт импульса (16, фиг.2) с второго выхода распределител  12 отстает от переднего фронта приемного сигнала (13 б, фиг.2), дискриминатор 6 изменит свое состо ние и на его первом выходе будет действовать сигнал высокого логического уровн  (17, фиг.2), а на втором выходе - низкого логического уровн . Сигналы высокого и низкого уровней соответственно поступают на первый вход (S-вход) и второй вход (R-вход) ключевого элемента 7. При указанных уровн х сигналов, действующих на первом и втором входах ключевого элемента 7, и при поступлении на его третий вход (V-вход) управл ющего импульса с третьего выхода распределител  12 на выходе ключевого элемента 7 будет действовать сигнал высокого логического уровн . Указанный сигнал высокого логического уровн  будет приводить к увеличению напр жени  на выходе интегратора 8, который  вл етс  управл ющим дл  управл емого по частоте генератора 9, и, следовательно, приводить к увеличению частоты колебаний последнего (уменьшению длительности периода импульса на выходе делител  11). Таким образом передний фронт импульса (16, фиг.2) приближаетс  к переднему фронту приемного импульса (13 б, фиг.2).

0

21

5

0

5

0

5

46

В установившемс  режиме работы, когда будет обеспечиватьс  равенство длительности зондировани  длительности периода импульса на выходе счет- чикового делител , на выходе ключевого элемента 7 будет происходит чередование сигналов высокого и низкого логических уровней.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости ультразвука, содержащее последова-1 тельно электроакустически соединенные генератор импульсов, акустический преобразователь с отражателем, огра- ничитель импульсов и компаратор, дискриминатор длительности, последовательно соединенные ключевой элемент , интегратор, управл емый генератор , формирователь импульсов, счет- чиковый делитель и распределитель импульсов, первый выход которого соединен с входом генератора импульсов , второй выход распределител  импульсов соединен с первым входом дис- |Криминатора длительности, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам ключевого элемента, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, выход компаратора соединен с вторым входом дискриминатора длительности, а третий выход распределител  импульсов подключен к третьему входу ключевого элемента.

   W

   f

   п

   tf

   tf

   17

   /

   W

   -f

   фиг 2.

   t