SU655959A1 - Digital ultrasonic velocity meter - Google Patents
Digital ultrasonic velocity meterInfo
- Publication number
- SU655959A1 SU655959A1 SU772447994A SU2447994A SU655959A1 SU 655959 A1 SU655959 A1 SU 655959A1 SU 772447994 A SU772447994 A SU 772447994A SU 2447994 A SU2447994 A SU 2447994A SU 655959 A1 SU655959 A1 SU 655959A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- key
- output
- pulses
- input
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
вого и второго ключей, выход генератора стабильной частоты подключен к третьему ключу ц к делителю частоты, выход которого непосредственно подключен к первому ключу, а также через каскад аа держки - ко второк-у ключу, выходы первого и второго ключей подсоединены к схеме ИЛИ, выход которой подключен к вычитающему входу разностного счетчика , выходы которого соединены с блоком измерени , а суммируюишй вход разностного счетчика подключен к выходу третьего ключа, второй вход которого со&динен с вьрсодом третьего триггера, второй управл ющий вход которого через селектор подключен к одному из ультразвуковых преобразователей.the second and second keys, the output of the stable frequency generator is connected to the third key c to the frequency divider, the output of which is directly connected to the first key, as well as through the cascade aa of the switch to the second key, the outputs of the first and second keys are connected to the OR circuit, the output which is connected to the subtractive input of a differential counter, the outputs of which are connected to the measuring unit, and the summed up input of the differential counter is connected to the output of the third key, the second input of which is co-amped with the third trigger, the second control Its input through the selector is connected to one of the ultrasonic transducers.
На фиг. 1 представлена структурна схема ци4рового измерител скорости ультразвука; на фиг. 2 - временные диаграммы , иллюстрирующие работу измерител .FIG. Figure 1 shows the structural scheme of the ultrasound velocity meter; in fig. 2 - timing diagrams illustrating the operation of the meter.
Измеритель содержит генератор импульсов 1, подключенный через диоды 2 и 3 к двум ультразвуковым преобразовател м с переходными сло ми 4 и 5, а также к.первым управл ющим входам йервого б, второго 7 и третьего 8 триггеров и к входу сброс разностного счетчика 9. К первому и второму преобразовател м 4 и 5 подключены соответственно первый 10 и второй 11 селекторы отраженных импульсов, выходы которых соединены со вторыми управл ющими входами первого и второго триггеров,о выходы которых подключены к управл ющим входам первого 12 и второго 13 ключей. Измеритель также включает генератор стабильной частоты 14,. выход которого подключен к третьему ключу 15 и к делителю частоты 16. Выход делител час тоты непосредственно подключен к nepaoiму ключУ| а также через каскад задерж ки 17 - ко второму ключу, причем выходы первого и второго ключей подсоединены к схеме ИЛИ 18, выход которой подключен К вычитающему входу разностного счетчика 9. Выходы счетчика 9 соединены с блоком измерени 19, а суммирующий вход разностного счетчика выходом третьего ключа 15. Второй вход ключа 15 соединен с выходом третьего триггера 8, второй управл ющий вход которого.через селектор 20 подключен к од1юм5г из ультразвуковых преобразователей.The meter contains a pulse generator 1, connected through diodes 2 and 3 to two ultrasonic transducers with transition layers 4 and 5, as well as to the first control inputs of the second, second 7 and third 8 triggers and to the reset input of the difference counter 9. The first and second converters 4 and 5 are connected respectively to the first 10 and second 11 selector pulses, the outputs of which are connected to the second control inputs of the first and second triggers, the outputs of which are connected to the control inputs of the first 12 and second 13 keys. The meter also includes a stable frequency generator 14 ,. the output of which is connected to the third key 15 and to the frequency divider 16. The output of the frequency divider is directly connected to the nepaoi key | and via delay cascade 17 to the second key, the outputs of the first and second keys are connected to the OR circuit 18, the output of which is connected to the subtractive input of the differential counter 9. The outputs of the counter 9 are connected to the measuring unit 19, and the summing input of the differential counter of the third key 15. The second input of the key 15 is connected to the output of the third trigger 8, the second control input of which, through the selector 20, is connected to the single 5 g of the ultrasonic transducers.
Измеритель работает следующим образом.The meter works as follows.
В начальный момент времени д (фиг. 2, а) генератор импульсов 1. через диодные цепочки, предназначенные дл разв зки ультразвуковых преобразователей , по отраженным и прин тым сигналам возбуждает оба ультразвуковые преобразователи 4, 5 и одновременно по первым управл ющим входам приводит в единичные состо ни первый 6, второй 7 и тгретий 8 триггеры, а разностны счетчик 9 - в нулевое состо ние. Во врем действи электрического импульса ультразвуковые преобразователи возбуждают в переходных сло х ультразвуковые волны (фиг. 2, б), которые распростран ютс по ним, проход т исследуемую среду и через переходные слои возбуждают ультразвуковые преобразователи (фиг. 2, в). Некотора часть энергии излучаемых в исследуемую среду ультрагзвуковых колебавши из-за различи акустических импедансов слоев и среды от-ражаетс от границ переходных слоев исследуема среда. Отраженные ультразвуковые импульсь (фиг. 2, г, д.) преобразуютс ультразвуковыми преобразовател ми в .электрические и селектируютс при помощи селекторов 1О и 11. При этом врем и длительность селекции выбраны такими, чтобы селектировались только импульсы, отраженные от грании слой - Среда.At the initial moment of time d (Fig. 2, a), the pulse generator 1., through diode strings intended for isolating ultrasonic transducers, excites both ultrasonic transducers 4, 5 through the reflected and received signals and simultaneously into the first control inputs The states are the first 6, the second 7 and the third are 8 triggers, and the difference counter 9 is in the zero state. During the action of an electric pulse, ultrasonic transducers excite ultrasound waves in the transition layers (Fig. 2, b), which propagate through them, pass the medium under study and excite ultrasound transducers through the transition layers (Fig. 2, c). Some of the energy of the ultrasonic radiation emitted into the medium under study is fluctuating due to the difference in the acoustic impedances of the layers and the medium reflected from the boundaries of the transition layers of the medium under study. The reflected ultrasonic pulses (Fig. 2, d, e.) Are converted by ultrasonic transducers into electrics and selected using selectors 1O and 11. At the same time, the time and duration of the selection are chosen so that only the pulses reflected from the layer-Medium edge are selected.
Отраженные импупьсы, имеющие меньшую амплитуду, чем зондирующие, из-за потерь в переходных сло х и частичного отражени не измен ют состо ни триггеров 6 и 7. Просепектированные отраженны cvirnaiTbi в селекторах 10 и 11 преобразуютс в короткие, импульсы и с их выходов поступают на- вторые управл ющие входы триггеров 6 и 7, перевод их в нулевое состо ние (фиг. 2, е, ж.). Таким образом, длительности импульсов на выходах триггеров 6 и 7 равны временам двойных задержек ультразвука 2 С и 217.2 в переходных сло х ультразвуковых преобразователей.Reflected impulses that have a smaller amplitude than probing ones do not change the state of flip-flops 6 and 7 due to losses in the transition layers and partial reflection. The aforementioned reflected cvirnaiTbi in selectors 10 and 11 are converted into short pulses and from their outputs go to - second control inputs of flip-flops 6 and 7, transferring them to the zero state (Fig. 2, e, g.). Thus, the pulse durations at the outputs of the flip-flops 6 and 7 are equal to the double delays of the 2 C ultrasound and 217.2 in the transient layers of the ultrasonic transducers.
Негферывные колебани .с выхода генератора стабильной частоты 14 (фиг. 2, с периодом повторени , равным, например , 1 МКС, поступают на делитель частоты 16 с коэффициентом де лени , 2. С выхода делител импульсы (фиг. 2, к) поступают непосредственно на. первый ключ 12 и через каскад задержки 17 - на второй ключ 13, Врем задержки Т каскада 17 выбираетс из услови О Т, -t .Negferyvnye oscillations. From the output of the generator of a stable frequency 14 (Fig. 2, with a repetition period equal to, for example, 1 MKS, arrive at frequency divider 16 with a division factor of 2. From the output of the divider, the pulses (Fig. 2, k) go directly on the first key 12 and through the delay stage 17 - on the second key 13, the delay time T of the cascade 17 is selected from the condition O T, -t.
Посподователыгость импульсов с выходаPodpodovateligost pulses from the output
2 tr ключа 12, состо ща из N - -- , -ff2 tr key 12, consisting of N - -, -ff
импульсов (фиг, 2, л), и друга последователвность с выхода ключа 13, сос2 z го ша из NI ,7- импульсовpulses (fig, 2, l), and another sequence from the output of the key 13, co2 z go of NI, 7- pulses
(фиг. 2, м), подаютс на схему ИЛИ, на выходе которой получаетс последовательность , состо ща из N 3 N импульсов. Эти импульсы поступают на вычитаюший вход счетчика 9.(Fig. 2, m) are applied to the OR circuit, the output of which is a sequence consisting of N 3 N pulses. These pulses come to the subtracting input of the counter 9.
Триггер 8, селектор 20 и ключ 15 выдел ют сигнал пр мого прохождени через исследуемую среду (фиг. 2, в). Импульсы с выхода ключа 15 поступают на суммирующий вход разностного cqeiv чика 9. Число импульсов, поступившихThe trigger 8, the selector 20 and the key 15 select the signal of direct passage through the test medium (Fig. 2, c). The pulses from the output of the key 15 are fed to the summing input of the differential cqeiv chica 9. The number of pulses received
насуммнруюшийвход (фиг, 2,n), the total input (Fig, 2, n),
где а и - врем распр6Ьт ранени ультразвуковой волриы через исследуемую среду. Суммарное гасло импульсов, записанных в разностном счетчике 9 (фиг. 2, p),H where a and is the distribution time of the injury of the ultrasonic volry through the test medium. Total extinguished pulses recorded in difference counter 9 (Fig. 2, p), H
или . , где4о«1Г„,Г,1Гг or . where 4o "1G", G, 1Gg
Таким образом, из результата измерени исключаетс врем прохождени ультразвуковой волны через переходные слои. В результате этого, в счетчик записываетс число импульсов, равное численному значению длительности измер емого временного интервала в микромсекундах-С выходов разностного счетчика 9 код поступает на входы блока 19измерейи , в котором по известной базе измерени вычисл етс скорость ультразвука .Thus, the transit time of the ultrasonic wave through the transition layers is excluded from the measurement result. As a result, the counter records the number of pulses equal to the numerical value of the duration of the measured time interval in micromsec-C outputs of the differential counter 9, the code is fed to the inputs of the meter area, in which the ultrasound velocity is calculated from the known measurement base.
Цифровой измеритель скорости ультразвука исключает погрешность измерени , вызвашгую нестабильностью акустических свойств переходных слоев ультразвуковы преобразователей в процессе измерени , поэтому обладает повышенной точностью. Кроме того, предлагаемый измеритель позвол ет получить цифровое значение скорости ультразвука при однократных н многократных измерени х, что создает возможность автоматизировать системы контрол , основанные на определении скорости ультразвука в контролируемой среде , а также расшир ет область применини ультразвуковых контрольно-измерительных приборов.The digital ultrasound velocity meter eliminates the measurement error caused by the instability of the acoustic properties of the transient layers of the ultrasound transducers in the measurement process, and therefore has a high accuracy. In addition, the proposed meter allows to obtain a digital value of the speed of ultrasound in single and multiple measurements, which makes it possible to automate control systems based on the determination of the speed of ultrasound in a controlled environment, and also expands the scope of application of ultrasonic measuring instruments.
Ф ормула изобретени Formula of invention
Цифровой измеритель скорости ультразвука , содержащий генератор импульсоЬ,A digital ultrasound velocity meter containing a pulse generator,
два ультразвуковых преобразовател и два триггера, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введеш 1 два диода, два селектора отраженных импульсов, три ключа, схема ИЛИ, каскад задержки делитель частоты, третий триггер, ген&ратор стабильной частоты, селектор, раз ност1й 1й счетчик и блок измерени , при этом генератор импульсов через диоды подключен к первым управл ющим входам первого, второго и третьего триггеров и к входу сброса разностного счетчика и к ультразвуковым преобразовател м, соединенным соответстветю с первым и вторым селекторами отраженных импульсов , выходы которых соединены со вторыми управл ющими входами первого и второго триггеров, выходы которыхTwo ultrasonic transducers and two triggers, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, one two diodes, two reflector selectors, three keys, OR circuit, delay stage, frequency divider, third trigger, stable frequency amp, a selector, a different 1st meter and a measuring unit, while the pulse generator through diodes is connected to the first control inputs of the first, second and third triggers and to the reset input of the differential meter and to the ultrasonic transducers connected to u with the first and second reflectors of the reflected pulses, the outputs of which are connected to the second control inputs of the first and second triggers, the outputs of which
подключены к управл ющим входам первого и второго ключей, выход генератора стабильной частоты подключен к третьему ключу и к делителю частоты, выход которого непосредственно подклк ™connected to the control inputs of the first and second keys, the output of the stable frequency generator is connected to the third key and to the frequency divider, the output of which is directly podklk ™
чен к первому ключу, а также через каскад задерж1Ш - ко второму ключу, выходы первого и второго ключей подсолдинены к схеме ИЛИ, выход которой подключен к вычитающему входу разностного счегчика, выходы которого соединены с блоком измере1ш , а суммируюптий вход разностного счетчика подключен к выходу третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом тре-The first key and the second key are connected to the OR circuit, the output of which is connected to the subtractive input of the differential calculator, the outputs of which are connected to the unit of measurement, and the summed input of the difference counter is connected to the output of the third key. key, the second input of which is connected to the output of the
тьего триггера, второй управл ющий вход которого через селектор подключен к одному из ультразвуковых преобразователей .This trigger, the second control input of which through the selector is connected to one of the ultrasonic transducers.
Источршки информации, прин тые воSources of information received in
внимание при экспертизеattention during examination
1.Авторское св1щетельство СССР N 5328О7, кл. G О1 N 29/ОО, 1975.1. Author's supervised USSR N 5328О7, cl. G O1 N 29 / OO, 1975.
2.Авторское свидетельство СССР № 502324, кл. Q О1 N 33/34, 1974.2. USSR Author's Certificate No. 502324, cl. Q O1 N 33/34, 1974.
655959655959
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772447994A SU655959A1 (en) | 1977-02-01 | 1977-02-01 | Digital ultrasonic velocity meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772447994A SU655959A1 (en) | 1977-02-01 | 1977-02-01 | Digital ultrasonic velocity meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU655959A1 true SU655959A1 (en) | 1979-04-05 |
Family
ID=20693799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772447994A SU655959A1 (en) | 1977-02-01 | 1977-02-01 | Digital ultrasonic velocity meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU655959A1 (en) |
-
1977
- 1977-02-01 SU SU772447994A patent/SU655959A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4554926A (en) | Ultrasonic pulse Doppler blood flow meter with provision to create ultrasonic test waves which, when reflected from a stationary object, result in echoes similar to those produced by a moving object | |
SU655959A1 (en) | Digital ultrasonic velocity meter | |
SU1175435A1 (en) | Apparatus for investigating the bone tissue | |
SU877449A1 (en) | Atmosphere parameter ultrasonic meter | |
SU785733A1 (en) | Ultrasound velocity digital meter | |
SU1145245A1 (en) | Ultrasonic thickness meter | |
SU1231450A1 (en) | Meter of ultrasound absorption in biological media | |
SU1004757A1 (en) | Ultrasonic device for measuring mechanical stresses | |
SU847032A1 (en) | Ultrasonic thickness gauge | |
SU1384959A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity | |
SU1030720A1 (en) | Device for measuring acoustic signal reflection coefficient and phase shift | |
SU847184A1 (en) | Pulse meter of ultrasound speed | |
SU731306A1 (en) | Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time | |
SU1739192A1 (en) | Device for detouched measuring of movable plate materials thickness | |
SU545922A1 (en) | Device for testing acoustic properties of materials | |
RU2661060C1 (en) | Device for the ultrasound pulses parameters measuring | |
SU576537A1 (en) | Meter of ultrasonic attenuation coeeficient in material | |
SU905643A1 (en) | Ultrasonic device for checking article thickness | |
SU945787A1 (en) | Device for measuring ultrasound propagation time | |
SU734591A1 (en) | Sea wave parameter measuring device | |
SU1670579A1 (en) | Method of measuring the time of ultrasound propagation in a material over a fixed base | |
SU1487860A1 (en) | Device for measuring parameters of pulse wave of blood flow | |
SU845084A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in media | |
SU679867A1 (en) | Device for ultrasonic inspection of structural condition of material | |
SU1578634A1 (en) | Method of measuring the time of propagation of ultrasound |