SU1620859A1

SU1620859A1 - Измеритель скорости звука

Info

Publication number: SU1620859A1
Application number: SU894656653A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Дербан; Викентий Иванович Крылович; Виктор Александрович Крюков; Павел Николаевич Логвинович
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1991-01-15

Abstract

Изобретение касаетс ультразвуковых измерений и может быть использовано дл измерени скорости звука, например , в автоматизированных системах контрол параметров жидких сред. Цель изобретени - расширение диапазона измерений.Измеритель содержит электроакустически последовательно соединенные излучатель звука, приемник звука, избирательный усилитель, обеспечивающий режим автогенерации, частотный детектор и частотомер. Частотным детектором формируетс сигнал управлени частотной характеристикой избирательного усили , что обеспечивает расширение диапазона измерений. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к ультразвуковым измерени м и может быть использовано дл измерени скорости звука, например, в автоматизированных системах контрол параметров жидких сред.

Цель изобретени - расширение диапазона измерений за счет автоматической подстройки частоты избирательного усилител в цепи автогенерации.

На фиг. 1 показана блок-схема предложенного измерител ; на фиг. 2 - вариант выполнени одного из усилительных каскадов избирательного усилител .

Измеритель скорости звука содержит излучатель 1 звука, последовательно соединенные приемник 2 звука, избирательный усилитель 3 и частотный детектор 4, и частотомер 5, выход избирательного усилител 3 подключен к входам излучател 1 звука и частотомера 5.

Избирательный усилитель 3 выполнен перестраиваемым по частоте, а его вход управлени подключен к выходу частотного детектора 4.

Измеритель работает следующим образом .

При включении измерител в цепи приемник звука, избирательный усилитель, излучатель звука возникают автоколебани на резонансной частоте, значение которой определ етс временем распространени акустического сигнала через исследуемую среду. При увеличении скорости звука, что приводит к уменьшению времени распространени акустических колебаний, частота колебаний возрастает. На выходе частотного детектора 4 формируетс сигнал, пропорциональный изменению частоты генерации. С выхода частотного детектора 4 этот сигнал поступает на вход управлени перестройкой частоты резонанса избирательного усиО

го

ел

лител 3 (элемент V. D1, фиг, 2). Поэтому частотна характеристика избирательного усилител перестраиваетс таким образом, что его генерируема частота оп ть становитс резонансной. При уменьшении скорости звука в исследуемой среде частота колебаний уменьшаетс и частотный детектор 4 выдает сигнал на перестройку частот- ной характеристики избирательного усилител 3 в сторону уменьшени резонансной частоты, Автоколебани в измерителе скорости возбуждаютс на частотах ,

п . Та ,

)

Та+Тз

где п - целые числа от 1 до оо , соответствующие числу волн, укладывающихс на акустической базе I;

та - врем задержки сигнала в акустическом тракте;

тэ - врем задержки сигнала в электрическом тракте;

v - скорость звука в среде.

Из формулы (1) получаем значение скорости звука в среде.

Сравнительный анализ предлагаемого и известного устройств производили путем измерени изменени скорости звука в глицерине марки ОСЧ за счет изменени температуры от 20 до 70°С. Скорость звука в глицерине при 20°С составл ет 1923 м . Эксперимент показал, что при измерении

0

5

0

5

изменени скорости звука с помощью прототипа изменение скорости звука на 19,23 м приводит к срыву колебаний и возникновению их вновь, но на другой моде. Измерение изменени скорости звука в той же среде с помощью предлагаемого устройства показало , что-при изменении скорости звука на 126 м (при изменении температуры среды в диапазоне 20-70°С) не приводит к срыву колебаний, что позвол ет уверенно измер ть изменени скорости звука в среде .

Таким образом, введение частотного детектора и автоматически перестраиваемого избирательного усилител позвол ет расширить диапазон измерени скорости звука.

Claims

Формула изобретени Измеритель скорости звука, содержащий последовательно соединенные приемник звука, избирательный усилитель и подключенный к выходу избирательного усилител излучатель звука и частотомер, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона измерений, он снабжен частотным детектором, вход которого подключен к выходу избирательного усилител , избирательный усилитель выполнен перестраиваемым по частоте, а его вход управлени подключен к выходу частотного детектора.

.1

1

Выход

Вход