SU441456A1 - Device for measuring the speed of ultrasound - Google Patents

Device for measuring the speed of ultrasound

Info

Publication number
SU441456A1
SU441456A1 SU1804684A SU1804684A SU441456A1 SU 441456 A1 SU441456 A1 SU 441456A1 SU 1804684 A SU1804684 A SU 1804684A SU 1804684 A SU1804684 A SU 1804684A SU 441456 A1 SU441456 A1 SU 441456A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulses
output
generator
delay
input
Prior art date
Application number
SU1804684A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Розов
Виктор Александрович Гречишкин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8296
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8296 filed Critical Предприятие П/Я В-8296
Priority to SU1804684A priority Critical patent/SU441456A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU441456A1 publication Critical patent/SU441456A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано нри различных ультразвуковых измерени х в химической, нефтеперерабатывающей и других отрасл х промышленности.The invention relates to the field of measurement technology and can be used for various ultrasonic measurements in the chemical, oil refining and other industries.

Известно устройство дл  измерени  скоростн ультразвука, содержащее генератор, соединенный через входной усилитель, ультразвуковые нреобразователи и выходной усилитель с одним входом схемы совпадени , а через блок задержкн и оконечный генератор селекторных импульсов - с другим входом схемы совпадени , выход которой подключен к реверсивному двигателю.A device for measuring the speed of ultrasound is known, comprising a generator connected through an input amplifier, ultrasonic transducers and an output amplifier with one input of a matching circuit, and through a delay unit and a terminal generator of selector pulses with another input of a matching circuit whose output is connected to a reversible motor.

Однако такое устройство не позвол ет проводить прецизионные автоматические измерени  в св зи с малой стабильностью блока задержки .However, such a device does not allow precision automatic measurements due to the low stability of the delay unit.

В нредлагаемом устройстве введены делитель частоты между генератором и блоком задержки , блок временной селекции между teператором и входным усилителем, генераюр селекторных импульсов между делителем частоты и блоком временной селекции, оконечный блок временной селекции, соединенный другим входом с генератором, и регулируема  электронна  задержка, соединенна  кинематически с реверсивным двигателем, между оконечным генератором селекторных имнульсов и другимвходом схемы совнадени , генератор строба между выходом блока временной селекции, третьим входом схемы совнадени  и другим входом электронной регулируемой задержки .In the proposed device, a frequency divider between the generator and the delay unit, a time selection unit between the teperator and the input amplifier, a generator of selectable pulses between the frequency divider and the time selection unit, a terminal time selection unit connected to another input to the generator, and an adjustable electronic delay connected kinematically are entered with a reversible motor, between the terminal generator of selector pulses and another input of the assembly scheme, the gate generator between the output of the time block with the third entry of the joint scheme and the other entry of an electronic adjustable delay.

Благодар  этому возможно проведение прецизионных автоматических измерений скорости ультразвука.Due to this, it is possible to carry out precision automatic measurements of the velocity of ultrasound.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2, о-м, - эпюры напр жений, но си ющие работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2, ohm, - voltage plots, but the operation of the device.

Блок-схема содержит источник 1 эталонных интервалов времени, предназначенный дл  сравнени  измер емого времени с эталонным, и блок 2 слежени , осуществл ющий автоматическое изменение эталонного времени в соответствии с измер емым. Источник 1 включает кварцевый генератор 3, вырабатывающий нериодическую последовательность коротких пр моугольных пмнульсов, делитель 4 частоты , осуществл юни1Й деление частоты генератора 3, генератор 5 селекторных импульсов, вырабатывающий пр моугольные селекторные имнульсы, блок 6 временной селекции, нредназначенный дл  выделени  необходимого импульса из последовательности импульсов, вырабатываемой генератором 3.The block diagram contains a source 1 of reference time intervals for comparing the measured time with the reference one, and a tracking unit 2 that automatically changes the reference time in accordance with the measured one. Source 1 includes a crystal oscillator 3, generating a non-periodic sequence of short rectangular PMs, a divider of 4 frequencies, performing frequency division of the generator 3, generator 5 of selector pulses, generating rectangular selectors, a time selection block 6 used to extract the necessary pulse from a sequence of pulses produced by the generator 3.

Усилитель 7 усиливает мощность импульса, вырабатываемого блоком 6 временной се.лекции . Акустические приемный 8 и передающийThe amplifier 7 amplifies the power of the pulse generated by the block 6 temporary se. Acoustic receiving 8 and transmitting

9 преобразователи служат дл  преобразоваНИИ электрической энергии в энергию механических колебаний и обратно. Широкополосный выходной усилитель-формирователь 10 осуществл ет неискаженное усиление электрического сигнала с выхода акустического приемного преобразовател  8 и формирование этого сигнала в стандартизированный по амплитуде и длительности импульс.9 converters serve to convert electrical energy into mechanical vibration energy and vice versa. The wideband output amplifier driver 10 performs an undistorted amplification of the electrical signal from the output of the acoustic receiving transducer 8 and the formation of this signal into a standardized amplitude and duration pulse.

Блок 11 задержки предназначен дл  временной задержки импульсов, поступающих с делител  4 частоты. Оконечный генератор 12 селекторных импульсов, вырабатывает пр моугольные селекторные импульсы, а оконечный блок 13 временной селекции выдел ет импульс , задержанный блоком 11 задержки. Генератор 14 строба вырабатывает пр моугольный стробирующий импульс (второй полустроб ) .The delay unit 11 is designed for the time delay of the pulses coming from the 4 frequency divider. The terminal generator 12 selector pulses, produces rectangular selectable pulses, and the time selection terminal unit 13 selects a pulse delayed by the delay unit 11. The strobe generator 14 generates a rectangular gating pulse (second half gate).

Регулируема  электронна  задержка 15 служит дл  дополнительной задержки импульсов с выхода делител  4 частоты, величина которой автоматически регулируетс , а также дл  выработки пр моугольного импульса первого полустроба. Схема 16 совпадени  сравнивает временные положени  трех импульсов (первого и второго полустробов и импульса выходного усилител  10) и выработки сигнала рассогласовани . Реверсивный двигатель 17, кинематически св занный с регулирующим элементом регулируемой электронной задержки 15 осуществл ет изменение величины задержки в зависимости от пол рности сигнала рассогласовани .Adjustable electronic delay 15 serves to add additional delay to the pulses from the output of the 4 frequency divider, the value of which is automatically adjusted, as well as to generate a square pulse of the first half-strobe. The coincidence circuit 16 compares the time positions of the three pulses (the first and second half-gates and the pulse of the output amplifier 10) and the generation of the error signal. A reversing motor 17, kinematically coupled to a regulating element of the adjustable electronic delay 15, changes the amount of delay depending on the polarity of the error signal.

На фиг. 2 показаны эпюры напр жений, где а - импульсы на выходе кварцевого генератора 3; б - импульсы на выходе делител  4 частоты; в - им-пульсы на выходе генератора 5 селекторных импульсов; г - импульсы на выходе блока 6 временной селекции: 3 -импульсы на выходе блока И задержки; е - импульсы на выходе оконечного генератора 12 селекторных импульсов; ж - импульсы на выходе оконечного блока 13 временной селекции; 3 - импульсы на выходе регулируемой электронной задержки 15; и - импульсы на выходе генератора 14 (второго полустроба); к - импульсы на входе выходного усилител формировател  10; л - импульсы на выходе выходного усилител -формировател  10; м - совмещенное изображение импульса л со стробирующими импульсами з, и.FIG. Figure 2 shows the voltage plots, where a is the pulses at the output of the quartz oscillator 3; b - pulses at the output of the divider 4 frequency; in - im-pulses at the output of the generator 5 selector pulses; g - pulses at the output of the block 6 time selection: 3 - pulses at the output of the block And the delay; e - pulses at the output of the terminal generator 12 selector pulses; W - pulses at the output of the terminal block 13 time selection; 3 - pulses at the output of the adjustable electronic delay 15; and - pulses at the output of the generator 14 (second half-strobe); K - pulses at the input of the output amplifier shaper 10; l - pulses at the output of the output amplifier-former 10; m - the combined image of the impulse l with the gating impulses s, i.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 3 вырабатывает периодическую последовательность коротких пр моугольных импульсов, которые поступают на делитель 4 частоты и блоки 6 и 13. На выходе делител  частоты получаютс  пр моугольные импульсы , задержанные по времени относительно основной последовательности генератора 3 на з - врем  задержки делител  частоты. Дл  получени  незадержанной поделенной последовательности имлульсов с выхода делител  частоты импульсы подаютс  на вход генератора 5 селекторных импульсов, вырабатывающего широкие пр моугольные импульсы, которые поступают на блок 6 временной селекции. На второй вход этого блока импульсы подаютс  непосредственно с выхода генератора 3. Таким образом, на выходе блока б имеетс  5 последовательность пр моугольных импульсов, частота которой определ етс  выражением ЛGenerator 3 generates a periodic sequence of short rectangular pulses that arrive at frequency divider 4 and blocks 6 and 13. At the output of the frequency divider, there are rectangular pulses delayed by time relative to the main sequence of generator 3 by 3 - the delay time of the frequency divider. In order to obtain a non-delayed divided sequence of pulses from the output of the frequency divider, pulses are fed to the input of the generator 5 selector pulses, which produce wide rectangular pulses that arrive at the time selection unit 6. To the second input of this block, pulses are fed directly from the output of generator 3. Thus, at the output of block b, there is a 5 sequence of rectangular pulses, whose frequency is determined by the expression L

/, i, где/л i, where / l

частота генератора 3; К - 1 коэффициент делени  делител  частоты.oscillator frequency 3; K - 1 division factor of the frequency divider.

Импульсы с выхода блока 6 поступают на входной усилитель 7 мощности, а затем - на передающий преобразователь 9 акустического датчика. Акустические колебани  через исследуемую среду достигают приемного преобразовател  8, где преобразуютс  в электрические импульсы (фиг. 2, к), и после .усилени  и формировани  широкополосным выходным усилителем-формирователем 10 поступают наThe pulses from the output of block 6 are fed to the input power amplifier 7, and then to the transmitting transducer 9 of the acoustic sensor. Acoustic oscillations through the test medium reach the receiving transducer 8, where they are converted into electrical impulses (Fig. 2, k), and after amplification and formation by a wideband output amplifier shaper 10 arrive at

0 один вход схемы 16 совпадени .0 one input of circuit 16 matches.

Одновременно импульсы с делител  частоты подаютс  на вход блока 11 задержки, врем  задержки которого определ етс  диапазоном измерени . Задержанные импульсы запускаютAt the same time, the pulses from the frequency divider are fed to the input of the delay unit 11, the delay time of which is determined by the measurement range. Delayed pulses trigger

5 генератор 12, его импульсы поступают на блок 13. На другой вход блока 13 подаютс  импульсы основной последовательности с генератора 3. На выходе блока 13 вырабатываетс  последовательность импульсов с частотой /ь5, the generator 12, its pulses arrive at block 13. The pulses of the main sequence from the generator 3 are fed to another input of block 13. At the output of block 13, a sequence of pulses is produced at a frequency i

0 сдвинута  во времени относительно последовательности импульсов с выхода делител  частоты на врем  Тз. (фиг. 2, е). Импульсы с выхода блока 13 поступают на запуск регулируемой электронной задержки 15 и генератора0 is shifted in time relative to the sequence of pulses from the output of the frequency divider by the time T3. (Fig. 2, e). The pulses from the output of the block 13 are fed to the start of the adjustable electronic delay 15 and the generator

5 14 строба (второго полустроба).5 14 strobe (second half-gate).

Регулируема  электронна  задержка вырабатывает пр моугольный импульс, длительность которого Тза в сумме с временем задержки Тз, равна времени прохождени  акустическим импульсом между преобразовател ми 8 и 9. Пр моугольный импульс с выхода регулируемой электронной задержки подаетс  па другой вход схемы 16 совпадени  и  вл етс  импульсом первого полустроба. ЗаднийAn adjustable electronic delay produces a rectangular pulse, the duration of which Tza in total with the delay time Tz, is equal to the transit time of the acoustic pulse between converters 8 and 9. The rectangular pulse from the output of the adjustable electronic delay is supplied to another input of the matching circuit 16 and is the first pulse half the gate. Rear

5 фронт этого импульса запускает генератор 14 строба (второго полустроба), пр моугольный импульс с выхода которого поступает на третий вход схемы совпадени  16. На один вход схемы совпадени  подаетс  сформированный5, the front of this pulse triggers the strobe generator 14 (the second half-gate), a square-wave pulse from the output of which is fed to the third input of the coincidence circuit 16. The generated

0 импульс с выхода усилител -формировател  10 (импульс сформирован на акустического сигнала).0 pulse from the output of the amplifier-amplifier 10 (the pulse is formed on the acoustic signal).

Совмещенное изображение сигнала и двух стробирующих импульсов показано на фиг. 2, м.The combined image of the signal and two gating pulses is shown in FIG. 2 m

5 В положении I на выходе схемы совпадени  вырабатываетс  напр жение определенной пол рности , которое запитывает реверсивный двигатель 17. Последний перемещает задержку 15 до тех пор, пока сигнал рассогласовани 5 In position I, at the output of the coincidence circuit, a voltage of a certain polarity is generated, which powers the reversing motor 17. The latter moves the delay 15 until the error signal

0 на выходе схемы 16 совпадени  не станет равным нулю (положение III). В положении II на выходе схемы 16 совпадени  вырабатываетс  напр жение противоположной пол рности и двигатель перемещает задержку 15 в противо5 положную сторону до положени  III.0 at the output of the coincidence circuit 16 will not become zero (position III). In position II, at the output of the coincidence circuit 16, a voltage of opposite polarity is produced and the motor moves the delay 15 to the opposite side 5 to position III.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет с одной стороны проводить прецизионные измерени , а с другой - автоматизировать процесс измерений, что например, при возрастающем в насто щее врем  объеме динамических испытаний полимеров значительно повыщает производительность труда при высокой точности измерений.Thus, the proposed device allows, on the one hand, to carry out precision measurements, and on the other hand, to automate the measurement process, which, for example, with the increasing volume of dynamic testing of polymers, significantly increases labor productivity with high measurement accuracy.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  измерени  скорости ультразвука , содержащее генератор, соединенный через входной усилитель, акустические преобразователи и выходной усилитель с одним входом схемы совпадени , а через блок задержки и оконечный генератор селекторных импульсов - с другим входом схемы совпадени , выход которой подключен к реверсивному двигателю , отличающеес  тем, что, с целью проведени  прецизионных автоматических нз мерений скорости ультразвука, в него введены делитель частоты между генератором и блоком задержки, блок временной селекции между генератором и входным усилителем, генератор селекторных импульсов между делителем частоты и блоком временной селекции, оконечный блок временной селекции,An ultrasound velocity measuring device comprising a generator connected through an input amplifier, acoustic transducers and an output amplifier with one input of a matching circuit, and through a delay unit and a terminal generator of selector pulses with another input of a matching circuit, the output of which is connected to a reversible motor, that, in order to carry out precision automatic measurements of the ultrasound velocity, a frequency divider between the generator and the delay unit was inserted into it, the time selection block and between the generator and the input amplifier, gate pulse generator between the frequency divider and time selection unit, the end time selection unit,

соединенный другим входом с генератором, и регулируема  электронна  задержка, соединенна  кинематически с реверсивным двигателем , между оконечным генератором селекторных импульсов и другим входом схемы совпадени , генератор строба между выходом блока временной селекции, третьим входом схемы совпадени  и другим входом электронной регулируемой задержки.connected by another input to the generator, and an adjustable electronic delay connected kinematically to a reversible motor, between the terminal generator of selector pulses and the other input of the coincidence circuit, the strobe generator between the output of the time selection unit, the third input of the coincidence circuit and the other input of the electronic adjustable delay.

flfl

,.,

5 6 г5 6 g

nn

nn

JJ

ПP

ЯI

«г.2"G.2

SU1804684A 1972-07-04 1972-07-04 Device for measuring the speed of ultrasound SU441456A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1804684A SU441456A1 (en) 1972-07-04 1972-07-04 Device for measuring the speed of ultrasound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1804684A SU441456A1 (en) 1972-07-04 1972-07-04 Device for measuring the speed of ultrasound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU441456A1 true SU441456A1 (en) 1974-08-30

Family

ID=20520190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1804684A SU441456A1 (en) 1972-07-04 1972-07-04 Device for measuring the speed of ultrasound

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU441456A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU441456A1 (en) Device for measuring the speed of ultrasound
SU949352A2 (en) Ultrasonic meter of gaseous media temperature
SU379832A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE ULTRASOUND SPEED IN VARIOUS ELASTIC ENVIRONMENTS
SU373610A1 (en) A DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ULTRASOUND 'POE UNION ^' '•' '; ~' 'G;.:: P ((““ <i <- • - - • •.!.. „• • itif. , -. yi? JJJ-lOTE; • •
SU859940A1 (en) Uhf pulse power meter
SU379833A1 (en) METHOD OF MEASURING THE SPEED OF ULTRASONIC VIBRATIONS IN DIFFERENT ELASTIC MEDIUMS
SU1298540A1 (en) Ultrasonic device for measuring distances in gaseous atmosphere
SU1343341A1 (en) Device for determining temperature dependence of elasticity modulus of materials
SU794532A1 (en) Ultrasonic liquid rate meter
SU930169A1 (en) Method of location of communication line damage
SU585409A1 (en) Apparatus for calibration of ultrasonic flowmeters
SU679815A1 (en) Ultrasonic speed metering device
SU666962A1 (en) Device for measuring ultrasonic velocity in materials
SU756225A1 (en) Device for measuring parameters of liquid media
SU402734A1 (en) DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ULTRASOUND VIBRATIONS IN SAMPLES
SU503130A1 (en) Ultrasonic flow meter
SU1043489A1 (en) Ultrasonic device for measuring distances in gaseous atmosphere
SU711383A1 (en) Ultrasonic meter of gas media temperature
RU1812446C (en) Method for measurement of speed increment of ultrasound waves
SU320769A1 (en) ULTRASONIC DEVICE FOR THE CONTROL OF PHYSICAL PARAMETERS OF SOLID MEDIA
SU1229675A1 (en) Echo-pulse method of measuring coefficient of ultrasound attenuation
SU794531A1 (en) Ultrasonic phase meter of flow rate
SU1255871A1 (en) Hydrological meter of sound velocity
SU807059A1 (en) Ultrasonic device for measuring article thickness
SU1479833A1 (en) Ultrasound velocity meter