SU606127A1 - Измеритель скорости звука в жидкост х - Google Patents

Description

1

Изобретенне относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  замера скорости звука в жидких срецах.

Известен измеритель скорости звука в жидкости, содержащий излучающий и приемный преобразователи усклктели сигналов, смесители, генераторы задающей и гетеродинной частот, электромеханический фазомет и св занный с ним преобразователь валцифра l .

Недостатками этого устройства  вл ютс  нелинейна  зависимость сдвига фазы от скорости звука и необходимость использовани  специального преобразовател  вал-цифра,

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному изобретению  вл етс  измеритель скорости звука в жидкост х, содержащий последовательно соединенные приемный пьезопреобразователь , усилитель, аттенюатрр, перёстраиваем )гю линию задержки избирательный фильтр и излучакхций преобразователь, св занные между собой амплитудный дискриминатор и

детектор, вь1ход которого подключен к второму выходу усилител , и регистратор, соединенный с вторым выходом избирательного фильтра 2 .

Недостаткакги известного устройства  вл етс  недостаточный динамический диапазон измерени  скорости звука и сложность конструкции.

Целью изобретени   вл етс  увеличение динамического диапазона измерени  и упрощени  конструкции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что измеритель скорости звука в жидкости снабжен последовательно соединенными генератором задаюшей частоты и ключевьтм кacкaдo, выхйд которого подключен к усилителю, а вь(ход последнего св зан с излучающим преобразователем и регистратором.

На фиг, 1 показана блок-схема измерител  скорости звука в жидкост х иа фкг, 2 временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Измеритель содержит последовательно соединенные генератор 1 .щей частоты. клк чевой каскад 2, усилитель 3 и регистратор 4, излучающий 5 и приемный 6 пьезопреобразователи , подключенные соответственно к выходу и вхоцу усилител  3, Устройство работает следующим об-. разом. В замкнутой системе, котора  состоит из усилител  3 и цепи обратной св зи, вкл чающей в себ  исследуемую жидкость и пье зопреобразователи 5 и 6, возникают колеба ни  при вь олнении следующих условий: 1.Баланс амплитуд с, ( где К,,,.- модуль коэф4ициента передачи усилител ; модуль коэффициента передачи цепи обратной св зи. 2.Баланс фаз + дЧ «21Ск. где 3 - рассто ние между преобразоват л ми} Л - длина Зыковой волны в жидкос uf - набег фазы сигнала в усилителе и преобразовател х; целое число (О, 1, 2,,.). К Выражение (2) можно представить в ви г, alt а i гчск + д

где i - частота автоколебаний}

С - скорость звука в жидкости. Из выражени  (3) видно, что если AH не зависит от частоты, то частота автоколе баний находитс  в линейной зависимости от скорости звука. Дл  выполнени  этого уелоВИЯ усилитель 3 ао  сен бить широкополосны а резонансные частоты  ьезопреобразовател ей 5 и 6 должны быть ниже или выше частоты автоколебаний. Кроме того, дл  ум.еньшега1Я вли ни  Д на частоту f параметр К , стредел к ший кратность 2 Я набега фазы в цепи обратной св зи, веобхоцимо брать как можно большим-. I При выиолвении этих условий выражение (3) можно записать: экв

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Измеритель скорости звука в жидкост х, содержащий последовательно соединенные где Из выражений (З) и (4) видно, что в системе могут возникнуть колебани  кратных между собой частот при неизменной скорости зву- ка(см, фиг. 2, где f , f , i - возможные резонансные частоты в системе). Дл  исключени  неоднозначности отсчета режим возбуждени  замкнутой системы выбирают жестким. При этом крутизна.усилени  усилител  3 дл  слабых сигналов выбираетс  малой, .а дл  сильных - большой. Возбуждение на наружной частоте , (см. фиг. 2) осуществл етс  с помощью генератора 1 задающей частоты, подключаемого через ключевой каскад 2 на короткий промежуток времени к входу усилител  3. После отключени  генератора 1 в замкнутой системе устанавливаютс  колебани , соответствующие измер емой скорости звуки, наиболее близкие к частоте „ (т.е. лежащие в циапа 1 1 зоне Дт ). Регистраци  частоты колебаний производитс  с помошвю регистратора 4, подключенного к выходу усилител  3. приемный пьезопреобразователь и усилитель, излучающий пьезопреобразователь и регистратор , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  динамического диапазона измерени  и упрощени  конструкции, он снабжен пбследовательно соединенными генератором задающей частоты и ключевым каскадом , выход которого подключен к усилителю, а выход послейнего св зан с излучающим пьезопреобразователем и регистратором. Источники, и иормации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 287433, кл. G 01 Н 5/ОО, 1967. 2,Авторское свидетельство СССР № 287433, кл. Q Ol N 5/00, 1972.