SU792135A1 - Цифровой ультразвуковой измеритель плотности жидких сред - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  контрол  плотности жидких срец в пищевой, химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности .

Известен ультразвуковой плотномер жиаких сред, содержаишй резервуар с контролируемой средой, акустический измерительный преобразователь, импульсный генератор, усилитель, блок задержки формирующие каскады, врем измеритель- ный и регистрирующий блоки, причем измерительный преобразователь выполнен в виде двух приемо-излучающих акустических головок на преломл ющих призмах , установленных на внещней noBejjxности резервуара с контролируемой средой встречно друг другу, одна из которых соединена с импульсным генератором , а друга  - через ВЧ фильтр с усилителем Л .

Однако этот плотномер не обеспечивает высокой точности и быстродействи 

измерени  и не позвол ет производить непосредственную цифровую индикацию плотности жидкостей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  цифровой ультразвуковой измеритель, содержащий последовательно соединенные синхронизатор , генератор зондирующих импульсов, излучатель, приемник, усилитель, формирователь , первый триггер, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый каскад совпадени , умножитель частоты, выполненный в вице двух счетчиков , первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу синхронизатора , а также генератор калиброванной частоты, выход которого соединен со вторым входом второго счетчика умножител  частоты, второй каскад совпадени , счетчик, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, а второй - к выходу второго каскада совпадени , второй счетчик, второй триггер, соединенный с первым, третий счетчик.

схему сброса, первый вход которой сое цинен с выходом синхронизатора, подклю- 4e uibiM ко второму входу первого триггера , второй вход - с выходом первого тригг-(.;ра, а выход - с входом второго с отчика|21

Недостатками известного измерител   вл ютс  малые быстродействие и точность измерений, а также ограниченные функциональные возмоксности.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности измерений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель, содержащий последовательно соединенные синхронизатор , генератор зондирующих импульсов , излучатель, приемник, усилитель, формирователь, триггер, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора , первый каскад совпадени  и первый умножитель частоты, выполненный в виде двух счетчиков, первые входы которы соединень между собой и подключены к зыхоцу синхронизатора, а также генера- сор калиброванной частоты, выход кото- со го соаакнен со вторым входом второ- ;ч; счегчика первого умножител  часто- ы, второй каскад совпадени  счетчик, вход которого подключен к выходу синхронизатора, а второй к выходу аторого каскаца совпадени , введен второй умножитель частоты, выполненный в виде двух счетчиков, входы которых со- епинены между собой и подключены к выходу синхронизатора, вход второго C4e чика соединен с выходом генераторак/1лмброванной частоты, выход второго умножител  частоты подключен ко второму вхопу первого каскада совпадени , а входы второго каскада совпадени  соеди- не1:ы соответственно с выходами триггер и первого умножител  частоты.

На чертеже представлена блок-скема предлагаемого измерител .

Он содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих; импульсов, излучатель 3, приемник 4, усилитель 5 и формировател 6, а также генератор 7 калиброванной частоты, счетчик 8, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора 1 первый умножитель 9 частоты, выполненный в виде счетчика 10, вход которого соединен с выходом генератора 7, и счетчика 11, последовательно соединенные триггер 12, первый вход которого подключен к вьгходу формировател  6

а второй - к гзыходу синхронизатора 1, второй каскад 13 совпадени , второй вход которого соединен с выходом умножител  9, второй умножитель 14 частоты , первь1й каскад 15 совпадени , второй вход которого подключен к выходу триггера12, а выход - к входу счетчика 11 первого умножител  9 частоты. причем второй умножитель 14 выполнен в виде счетчиков 16 и 17, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу синхронизатора 1, а второй вход счетчика 17 соединен с выходом генератора 7.

Устройство работает следующим образом .

Импульс с выхода синхронизатора 1 поступает на второй вход триггера 12 и устанавливает его в состо ние 1. Одновременно этот импульс служит дл  счетчиков 8,10 и 11 и запускающим импульсом дл  генератора 2 еондирудащих импульсов , с выхода генератора колебани  возбуждают излучатель 3, проход т через исследуемую жидкую среду и возбуждают приемник 4, Далее импульс усиливаетс  усилителем 5 и подаетс  на формирователь 6, который генерирует на своем выходе импульс с крутыми фронтами, поступающий на первый вход триггера 12 и устанавливающий его в состо ние О.

Таким образом, на выходе триггера 12 получаетс  пр моугольный импульс, длительность которого равна времени распространени  ультразвуковых колебаний в исследуемой жидкости t .

Этот импульс поступает на вход каскада 15 совпадени , другой вход которого подключен к выходу умножител  14 частоты. На вход счетчика 17 умножител  14 поступают импульсы с выхода генератора 7 калиброванной частоты.

Частота на выходе умножител  14

частоты

.кал СЧ.16

у. 14 10

гае N

число, установленное в

СЧЛб счетчике 16,

П количество декад умножител  14 частоты.

Claims (2)

1. Импульсы с выхода каскада 15 совпадени  поступают на вход счетчика 11 умножител  9 частоты. В счетчике .11 фиксируетс  число, р-жное количеству импульсов частоты i ь |4 поступнв ших на его вход за врем  t Wr-.,4- Вход счетчика 1О умножител  9 тоты подключен к выходу генератора калиброванной частоты. Частота на выходе умножител  9 i-М Где (Т) - количество декад умножит л  9 частоты, Импvльcы с выхода умножител  9 частоты поступают на вход каскада совпадени , на другой вход которого ступает пр моугольный импульс длит ностью Ь , с выхода триггера 12. личество импульсов, фиксируемое в с чике 8, вход которого соединен с вы дом каскада 13 совпадени , равно Vi,ty9-t,. Если установить Qn + m СЧ.16 е. .ft   koA I аЭ то в счетчике 8 будет зафиксировано число, соответствующее плотности ис дуемой жидкости Ра где 6 - длина мерительной базы; и ,, - коэффициент адиабатичес сжимаемости жидкости. Таким образом, точность измерен плотности жидкости определ етс  выб ром величины {, , длиной 6 мери ной базы и точность установки соответствующей величины fi аЭ . 56 Преалагаемое устройство noofjcwifieT произвоцить непрорыпный контроль авн- жущнхс  потоков жицкостн, обоспечнвиет пепосреаственную цифровую инанкацию плотности, повышение быстродействи  н точности измерений. Формула изобретени  Цифровой ультразвуковой измеритель гшотност  жидких сред, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучатель , приемник, усилитель, формирователь , триггер, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый каскад совпадени  и первый умножитель частоты, выполненный в виде двух счетчиков , первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу синхронизатора , а также генератор калиброванной частоты, выход которого соединен со вторым входом второго счетчика первого умножител  частоты, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора , а второй - к выходу второго каскада совпадени , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности измерений, в него введен второй умножитель частоты, выполненный в виде двух счетчиков, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу синхронизатора, вкоц второго счетчика соединен с выходом генератора калиброванной частоты, . выход второго умножител  частоть под- ключей ко второму входу первого каскада совпадени , а входы второго каскада совпадени  соединень соответственно с выходами триггера и первого умножител  частоты, Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 397814, кл. Q 01 М 9/24, 197О.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 626410, кл. G 01 W 29/04, 1977 (прототип).