(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА На фиг.1 изображена структурна схема устройства; на фиг.2 - диагракол его работы. Устройство содержит последователь но соединенные задающий генератор 1 импульсов, радиоимпульсный генератор 2, согласующий каскад 3, излучающий 4 и приемный 5 преобразователи , широкополосный усилитель 6, формирователь 7, измеритель 8 временного интервала , дополнительно св занный с задающим генератором импульсов. Устройство также содержит опорный генератор 9, своим выходом подключенный к входам радиоимпульсных смесителей частоты 10 и 11. Выход смзсител 10 св зан через формирователь 12 импульсов с первым входом дополнительного измерител 13 временного интервала, а выход смесител 11 - со втррши входом д: ополнительного измери тел 13 временного интервала через формирователь,14 импульсов., Причем смеситель 10 подключен вторым входом к согласующему каскаду, а смеситель 11 подключен своим вторым входом к выходу широкополосного усилител через временной селектор 15, который дополнительно св зан своим BTOfOiiM, входом с задающим генератором импуль сов 1. Акустически контролируема среда 16 помещена между излучающим 4 и приемным 5.преобразовател ми ультразвуковых колебаний. Устройство работает следуюпщм образом . Задающий генератов) 1 HMnyjibcoB вырабатывает,импульсы длительностью Т (см.фиг.2а), меньшей двойного времени распространени Тр акустическо сигнала через среду 16 (например, образец металла дл контрол его твердости), и периодом повторени , больашм времени действи акустических реверберационйых сигналов. Задаю{ф|«й регенератор 1 импульсов управл ет ра)отой радиоимпульсного генератора 2 так, что генератор 2 вырабатывает сфазированные радиоимпульсы длитель ностью Т и подает их через согласую1ЦИЙ каскад. 3 на излучающий преобразователь 4. Радиоимпульсный ультразвуковой сигнал проходит за врем Тр исследу емую среду 16, преобразуетс прием ным преобразователем 5 в электрический сигнал, усиливаетс до определенного уровн широкополосным уси лителем 6 (см.фиг.2в} и подаетс на входы формировател 7 и временного селектора 15. Формирователь 7 по первому полуп риоду радиоимпульсного сигнгша вырабатывает одиночный импульс (см. фиг.2г). Измеритель 8 временного интервала по импульсам генератора импульсов 1 и с формировател 7 гру 6 бо измер ет врем распространени ультразвукового сигнала через исслеуемую среду 16. Сигнал с широкополосного усилите б поступает на вход радиоимпульсного смесител 11 частоты через временной селектор 15, управл емый задающим генератором 1 импульсов. Назначением временного селектора 15 вл етс отделение сигнала, пр мого. . прохождени от реверберационных сигналов и электромагнитных наводок, что обеспечивает помехоустойчивость. При необходимости повьпиений разрешающей способности временной селектор ; может выдел ть отраженные-сигналы П раз.. На вход радиоимпульсного смесител 10 частоты сигнал поступает с согnacyroiaero каскада 3. Одновременно на втоцмле входы радиоимпульсных смесителей 10 и 11 частоты поступает опорвый сигнал от генератора 9. Радиоимпульсные смесители 10 и 11 частоты производ т безынерционное 1фёобразование радиоимпульсного заполнени в низко 1астотный сигнал. Псжчем в смесителеlio происходит преобразование в нвзкрчаст угный сиг нал излучаемого радиоимпульсйого. сигнала (см,фиг.2е), а в смесителе 11 - прин того радиоимпульсного сигнала ( см.фиг.2ж). Преобразование в низкочастотный Сигнал позвол ет раст гивать (трансфорютровать-) временной интервал. Формирователи 12 и 14 выдел ют переходы низкочастотного сигнала , через нуль в виде коротких импульсов {см.фиг.2з). Измеритель 13 временного интервала точно измер ет врем распространени ультразвуковых сигналов через исследуемую среду 16 в виде расширенного временного интервала (см. фир.2э, причем точное измерение икеет однозначность отсчета только в пределах длительности йного периода колебаний высокочастотного радиоиьвтульсного заполнени . Измеритель 8 временного интервгша, как упоминалось выше, обеспечивает грубое измерение времени распространени ультразвукового сигнала и устран ет неоднозначность измерений. Пpи 4eнeниe в устройстве двух радаокмпульсных смесителей частоты, опорного генератора, формирователей и дополнительного измерител временного интервала позвол ет получить по сравненнию с прототипом высокую точность измерений и одновременно избавитьс от действи реверберационных помех, получить однозначность измерений при полной автоматизации процесса измерений по контролируемо му фйэико-химическому параметру ере ды.
Решение данных задач дает возможность благодар высокой точности измерений примен ть предложенное техническое решение в тех област х науки и производства, где применений прототипа невозможно.