SU1610308A1 - Meter of sound speed - Google Patents
Meter of sound speed Download PDFInfo
- Publication number
- SU1610308A1 SU1610308A1 SU884486542A SU4486542A SU1610308A1 SU 1610308 A1 SU1610308 A1 SU 1610308A1 SU 884486542 A SU884486542 A SU 884486542A SU 4486542 A SU4486542 A SU 4486542A SU 1610308 A1 SU1610308 A1 SU 1610308A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- circuit
- comparator
- flip
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости звука в жидких средах. Цель изобретени - повышение точности измерений за счет исключени временной зоны нечувствительности работы делител . В измерени х используютс сигналы, отраженные от границы протектор электроакустического преобразовател - исследуема среда и распростран ющиес в протекторе, в качестве элемента пам ти, запоминающего длительность временных интервалов, применен интегратор, а дл сравнени временных интервалов, преобразованных в напр жени , использован компаратор. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the speed of sound in liquid media. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the time zone of insensitivity of the operation of the divider. The measurements use the signals reflected from the boundary of the protector of the electroacoustic converter — the medium under study and propagating in the protector, as an element of memory that stores the duration of time intervals, is used by an integrator, and a comparator is used to compare time intervals converted to voltages. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости распространени звука в жидких средах.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the speed of sound propagation in liquid media.
Цель изобретени - повышение точности измерений за счет уменьшени паразитного времени задержки.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the parasitic delay time.
На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого измерител ; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу .FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed meter; in fig. 2 - time diagrams that show his work.
Измеритель содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, электроакустический преобразователь 2 (ЭАП) с протектором 3 и отражателем 4, ограничитель 5 импульсов и первый компаратор 6, последовательно соединенные управл емый ключ 7, интегратор 8 и второй компаратор 9, последовательно соединенные управл емый генератор 10, делитель 11 частоты и распределитель 12 импульсов, две цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных управл емого RS- триггера 13(14), интегратора 15(16) иThe meter contains a series-connected pulse generator 1, an electro-acoustic converter 2 (EAF) with protector 3 and a reflector 4, a pulse limiter 5 and a first comparator 6, a control key 7 connected in series, an integrator 8 and a second comparator 9, series-connected control generator 10, a frequency divider 11 and a pulse distributor 12, two circuits, each of which consists of a series-connected controlled RS trigger 13 (14), an integrator 15 (16), and
сумматора 17(18), регистратор 19, вход которого подключен к выходу управл емого генератора 10, RS-триггер 20, счетный триггер 21, линию 22 задержки и схему ИЛИ 23. Первый выход распределител 12 импульсов соединен со входами генератора 1 импульсов и линии 22 задержки, второй выход распределител 12 импульсов соединен с первым входом схемы ИЛИ 23 и с S-входом счетного триггера 21, третий выход распределител 12 импульсов соединен с R-входом счетного триггера 21 и с управл ющим входом управл емого RS-триггера 13 первой цепи, четвертый выход распределител 12 импульсов соединен со вторым входом схемы ИЛИ 23. п тый выход распределител 12 импульсов соединен с управл ющим входом управл емого RS-триггера 14 второй цепи. Второй вход первого кo iпapaтopa 6 подключен к выходу линии 22 задержки, выход первого компаратора 6 соединен с С-входом счетного триггера 21, управл ющий вход управл емого ключа 7 подключен к выходу счетного триггера 21, пмформаци (Лadder 17 (18), the recorder 19, whose input is connected to the output of the controlled generator 10, RS-flip-flop 20, counting flip-flop 21, delay line 22 and the OR circuit 23. The first output of the pulse distributor 12 is connected to the inputs of the pulse generator 1 and the line 22 delay, the second output of the distributor 12 pulses is connected to the first input of the OR circuit 23 and to the S input of the counting trigger 21, the third output of the distributor 12 of pulses is connected to the R input of the counting trigger 21 and to the control input of the first RS controlled trigger 13, fourth outlet of the distributor 12 imp pulses are connected to the second input of the OR circuit 23. The fifth output of the pulse distributor 12 is connected to the control input of a controlled RS flip-flop 14 of the second circuit. The second input of the first co-driver 6 is connected to the output of the delay line 22, the output of the first comparator 6 is connected to the C input of the counting trigger 21, the control input of the control key 7 is connected to the output of the counting trigger 21, information
сwith
о оoh oh
СА)SA)
РR
0000
онный вход управл емого ключа 7 заземлен, второй вход второго компаратора 9 подключен к выходу румматора 18 второй цепи, вход управл емого генератора 10 соединен с выходом сумматора 17 первой цепи, пр мой и инверсный выходы Р5-т0иггера 20 подключены соответственно к S- и R-входам управл емых RS-триггеров 13 и 14 первой и второй цепей, вторые входы сумматоров 17 и 18 первой и второй цепей предназначены дл подключени к источникам положительного напр жени , S-и R-входы RS-триггера 20 подключены соответственно к выходам второго компаратора 9 и схемы ИЛИ 23. The control input of the controlled key 7 is grounded, the second input of the second comparator 9 is connected to the output of the second circuit tumbler 18, the input of the controlled generator 10 is connected to the output of the adder 17 of the first circuit, the direct and inverse outputs of P5-T0igger 20 are connected respectively to S- and R - the inputs of the controlled RS-flip-flops 13 and 14 of the first and second circuits, the second inputs of the adders 17 and 18 of the first and second circuits are intended for connection to positive voltage sources, the S and R inputs of the RS flip-flop 20 are connected respectively to the outputs of the second comparator 9 and OR schemes 23.
Измеритель работает следующим образом .The meter works as follows.
Импульсы частотой F управл емого генератора 10 через делитель 11 частоты с коэффициентом К делени поступают на вход распределител 12 импульсов. Импульсы на выходах распределител 12 показаны на диаграммах 24-31 (фиг. 2).Pulses with frequency F of controlled generator 10 through frequency divider 11 with division factor K are fed to the input of distributor 12 pulses. The pulses at the outputs of the distributor 12 are shown in diagrams 24-31 (Fig. 2).
По переднему фронту импульса 24 с первого выхода распределител 12 генератор 1 импульсом 32 возбуждает ЭАП 2, излучающий акустические колебани . После распространени в протекторе 3 акустические колебани частично проход т в контролируемую среду, а частично отражаюдс от границы протектор 3 - среда вследствие различи их акустических импедансов и возвращаютс обратно по толще протектора 3 к ЭАП 2 через врем Гп и преобразуютс в электрический импульс первого приемного сигнала А.On the leading edge of the pulse 24 from the first output of the distributor 12, the generator 1 by the pulse 32 excites the EAP 2 emitting acoustic oscillations. After propagation in protector 3, acoustic oscillations partially pass into the controlled medium, and partially reflect from the protector 3 boundary — the medium due to the difference in their acoustic impedances and return back along the thickness of protector 3 to the EAP 2 through time Hn and convert to the first received signal A .
Акустические колебани , распростран сь в контролируемой среде, достигают отражател 4 и, отража сь от него, возвращаютс обратно через врем 2 Ткс к ЭАП 2, где преобразовываютс во второй приемный сигнал В.Acoustic oscillations, propagating in a controlled environment, reach the reflector 4 and, reflected from it, return back after a time of 2 Tx to the EAP 2, where they are converted to the second receiving signal B.
Первый компаратор 6, стробируемый по второму входу через линию 22 задержки от переднего фронта импульса 24 первого выхода распределител 12, не пропускает в измерительный канал импульс А ударного возбуждени . Импульсы С и D с выхода компаратора 6 поступают на С-вход счетного триггера 21, формиру на его входе импульс 35, управл ющий через ключ 7 зар дом конденсатора интегратора 8.The first comparator 6, gated at the second input through the delay line 22 from the leading edge of the pulse 24 of the first output of the distributor 12, does not pass the shock excitation pulse A into the measuring channel. The pulses C and D from the output of the comparator 6 arrive at the C input of the counting flip-flop 21, forming a pulse 35 at its input, controlling through the switch 7 the charge of the capacitor of the integrator 8.
Линейно нарастающее напр жение 36 интегратора 8 поступает на вход второго компаратора 9, где сравниваетс с опорным напр жением на втором входе компаратора 9. При равенстве напр жений на входах на выходе компаратора 9 возникает импульс 37, устанавливающий RS-триггер 20 в состо ние 1 (диаграмма 38 на фиг. 2).Linearly increasing voltage 36 of integrator 8 is fed to the input of the second comparator 9, where it is compared with the reference voltage at the second input of the comparator 9. When the voltages are equal at the inputs of the output of the comparator 9, a pulse 37 occurs, setting the RS flip-flop 20 to state 1 ( diagram 38 in Fig. 2).
Управл емый RS-триггер 14 в течение длительности импульса 26 с третьего выхода распределител 12, действующего на его управл ющем V-входе, устанавливаетс A controlled RS flip-flop 14 for a pulse duration of 26 from the third output of the distributor 12 acting on its control V input is set to
также в состо ние 1, разрешающее зар д конденсатора интегратора 16. Напр жение 39 на выходе последнего увеличиваетс до некоторого значени ,.которое, суммиру сь на входе сумматора 18 с напр жением Uo,also in state 1, allowing the charge of the capacitor of the integrator 16. The voltage 39 at the output of the latter increases to a certain value, which is summed at the input of the adder 18 with the voltage Uo,
увеличиваетс на его выходе до значени U д (диаграмма 39 на фиг. 2), поступающего на опорный вход компаратора 9.increases at its output up to the value of U d (chart 39 in Fig. 2) entering the reference input of the comparator 9.
Таким образом, напр жение пропорционально информативной длительности 2 ГксThus, the voltage is proportional to the informative length of 2 Gx
(диаграмма 34 на фиг. 2). Совокупность блоков 21, 7, 8, 9, 20, 14, 16 и 18 представл ет собой след щий преобразователь длительность временного интервала 2 Гкс - напр жение , выходное напр жение которого не(Diagram 34 in FIG. 2). The set of blocks 21, 7, 8, 9, 20, 14, 16 and 18 is the next converter, the duration of the time interval 2 Gks - voltage, the output voltage of which is not
зависит от случайных воздействий внешних условий, помех и утечек конденсатора. Напр жение Uo на входе сумматора 18 отличаетс от максимального значени напр жени на входе интегратора 8 на величину , определ емую воздействи ми температур , помехами и нестабильност ми срабатываний элементов.depends on the random effects of external conditions, interference and leakage of a capacitor. The voltage Uo at the input of the adder 18 differs from the maximum value of the voltage at the input of the integrator 8 by an amount determined by the effects of temperature, interference and instabilities of the elements.
Импульс с четвертого выхода распределител 12, поступа на S-.вход RS-триггераThe impulse from the fourth output of the distributor 12, entering the S-in. RS-flip-flop
20, устанавливает его вторично в состо ние 1 (диаграмма 40 на фиг. 2). Через управл емый ключ 7 конденсатор интегратора 8 начинает зар жатьс , преобразу в напр жение длительность 2 Три двух последовательных (четвертого и п того) выходных импульсов распределител 12. При достижении линейно измен ющимс напр жением значени , равного Ui (диаграмма 41 на фиг. 2) на опорном входе компаратора 9,на20, sets it again to state 1 (FIG. 40 in FIG. 2). Through a controllable switch 7, the capacitor of the integrator 8 begins to charge, transforming into a voltage of duration 2 Three two consecutive (fourth and fifth) output pulses of the distributor 12. When the linearly varying voltage reaches, the value equal to Ui (diagram 41 in Fig. 2 ) on the reference input of the comparator 9, on
выходе последнего формируетс выходной импульс 42 (фиг. 2), в результате чего RSr триггер 20 устанавливаетс в состо ние 1, и в течение шестого импульса распределител 12, воздействующего на управл ющийthe output of the latter is formed by the output pulse 42 (Fig. 2), as a result of which RSr trigger 20 is set to state 1, and during the sixth pulse of the distributor 12 acting on the control
V-вход управл емого RS-триггера 13, с выхода последнего сигнал логической 1 поступает на вход интегратора 15, обеспечива зар д его конденсатора, напр жение которого представлено на диаграмме 44 (фиг. 2).The V-input of the controlled RS-flip-flop 13, from the output of the latter, the logical 1 signal is fed to the input of the integrator 15, providing the charge of its capacitor, the voltage of which is shown in diagram 44 (Fig. 2).
Выходное напр жение сумматора 17, представл ющее собой сумму напр жени (диаграмма 44 на фиг. 2) интегратора 15 и посто нного напр жени , подаетс на входThe output voltage of the adder 17, which is the sum of the voltage (diagram 44 in Fig. 2) of the integrator 15 and the constant voltage, is fed to the input
управл емого генератора 10. При этом частота его увеличиваетс , а длительность импульсов распределител 12 уменьшаетс . Уменьшение длительности 2 Гри приводит к сближению передних фронтов выходногоcontrolled oscillator 10. At the same time, its frequency increases, and the duration of the pulses of the distributor 12 decreases. Reducing the duration of 2 Gris leads to the convergence of the leading fronts of the output
импульса (диаграмма 42 на фиг. 2) компаратора 9 и импульса (диаграмма 29 на фиг, 2) с третьего выхода распределител 12.pulse (diagram 42 in FIG. 2) of the comparator 9 and pulse (diagram 29 in FIG. 2) from the third output of the distributor 12.
Сумматор 17 служит дл ускорени достижени установившегос режима при включении. Если выходна частота измерител , пропорциональна изменению скорости звука от Cmin до Стах, измен етс соответственно от Fmin до Fmax, то значение напр жени + Uo выбирают из услови обеспечени на выходе управл емого генератора 10 частоты Fmin при воздействии на его управл ющий вход напр жени .The adder 17 serves to accelerate the achievement of a steady state upon power up. If the output frequency of the meter, proportional to the change in the speed of sound from Cmin to Stax, changes from Fmin to Fmax, then the voltage value + Uo is selected from the condition that the frequency Fmin is applied at the output of the controlled oscillator 10 when it is influenced by its voltage control input.
В установившемс режиме работы измерител соблюдаетс условие 2Гкс 2Гри , . -2L ., КIn the steady-state mode of operation, the meter is in compliance with the condition 2Gx 2Gy,. -2L., K
kcQ- , И Три р-, ТОkcQ-, and Three p-, THEN
КС L а так какKs l as well as
F F
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884486542A SU1610308A1 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Meter of sound speed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884486542A SU1610308A1 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Meter of sound speed |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1610308A1 true SU1610308A1 (en) | 1990-11-30 |
Family
ID=21400939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884486542A SU1610308A1 (en) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | Meter of sound speed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1610308A1 (en) |
-
1988
- 1988-08-17 SU SU884486542A patent/SU1610308A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1436614, кл. G 01 Н 5/00, 1988, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6606916B2 (en) | Timed window ultrasonic gas meter with nose cone | |
US4334431A (en) | Ultrasonic measuring instrument | |
US4307456A (en) | Ultrasonic rangefinder | |
SU1610308A1 (en) | Meter of sound speed | |
JPS5938776Y2 (en) | Digital tone signal detector | |
SU879306A2 (en) | Ultrasonic frequency pulse flowmeter | |
JPS6199415A (en) | Frequency counter device | |
SU1536214A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity | |
SU1587345A1 (en) | Meter of sound speed | |
SU1758561A2 (en) | Sound velocity meter | |
SU1589053A1 (en) | Ultrasonic non-stnadard thickness gauge | |
RU1835054C (en) | Sound speed meter | |
SU1362946A1 (en) | Sound velocity meter | |
RU2152596C1 (en) | Enhanced-accuracy meter of sonic speed | |
SU634114A1 (en) | Ultrasonic level gauge | |
SU1379644A1 (en) | Sound level meter | |
SU1758444A1 (en) | Sound velocity meter | |
SU1307325A1 (en) | Meter of ultrasound velocity | |
RU2152597C1 (en) | Sonic speed meter | |
SU690310A1 (en) | Acoustical dicital level meter | |
SU1728672A1 (en) | Device for measurement of velocity of sound | |
SU1255871A1 (en) | Hydrological meter of sound velocity | |
RU1796918C (en) | Sound velocity meter | |
SU1280695A1 (en) | Device for delaying pulses | |
SU657334A1 (en) | Autocirculation ultrasound velocity meter |