SU794478A1 - Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator - Google Patents

Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator Download PDF

Info

Publication number
SU794478A1
SU794478A1 SU782663488A SU2663488A SU794478A1 SU 794478 A1 SU794478 A1 SU 794478A1 SU 782663488 A SU782663488 A SU 782663488A SU 2663488 A SU2663488 A SU 2663488A SU 794478 A1 SU794478 A1 SU 794478A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
detector
divider
midpoint
output
Prior art date
Application number
SU782663488A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Видас Антанович Сукацкас
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса
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 Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса
Priority to SU782663488A priority Critical patent/SU794478A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU794478A1 publication Critical patent/SU794478A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  коэффициента поглощени  ультразвука в веществах, их удельного акустического сопротивлени  или плотности.The invention relates to an ultrasonic measuring technique and can be used to measure the absorption coefficient of ultrasound in substances, their specific acoustic resistance or density.

Известен ультразвуковой измеритель, в котором уровень (например, уровень 0,707 от максимума) сигнала резонатора определ етс  путем полуавтоматического прив зывани  частоты к определенным точкам резонансной характеристики, при этом полоса пропускани  определ етс  счетным устройством, производ щим вычитание двух значений частоты, полученных на заданном уровне ниже и выще резонансной частоты {.An ultrasonic meter is known in which the level (e.g., the level of 0.707 from the maximum) of a resonator signal is determined by semi-automatic frequency linking to specific points of the resonance characteristic, and the passband is determined by a counting device that subtracts two frequencies obtained at a given level below and above the resonant frequency {.

Однако это устройство требует большого количества ручных манипул ций оператора , имеет низкое быстродействие и непригодно дл  автоматических измерений и исследований быстродействующих процессов.However, this device requires a large number of manual manipulations of the operator, has a low speed and is unsuitable for automatic measurements and studies of high-speed processes.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство, содержащее детектор, подключенный к первому плечу делител  напр жений, к средней точке которого подключен вход пороговой схемы 2.The closest in technical essence to the invention is a device containing a detector connected to the first shoulder of a voltage divider, to the midpoint of which the input of the threshold circuit 2 is connected.

Однако оно имеет новысокую точность из-за разброса характеристик элементов, вырабатывающих сигналы сравнени . Целью изобретени   вл етс  повышениеHowever, it has a high accuracy due to the variation in the characteristics of the elements that produce reference signals. The aim of the invention is to increase

точности устройства.accuracy of the device.

Это достигаетс  тем, что в устройство введен дополнительный делитель напр жений , включенный параллельно основному, и автокомпенсационный детектор, вход которого подключен к средней точке, а выход - ко второму плечу основного делител . Автокомпенсационный детектор выполнен в виде последовательно соединенных входного амплитудного дискриминатора , усилител  и детектора.This is achieved by introducing an additional voltage divider connected in parallel to the main one, and an autocompensation detector, whose input is connected to the midpoint and the output to the second shoulder of the main divider. Autocompensation detector is made in the form of serially connected input amplitude discriminator, amplifier and detector.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предложенного устройства; на фиг. 2- графики напр жени  в определенных точках схемы.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2- graphs of voltage at certain points of the circuit.

Устройство включает детектор 1 высокочастотного напр жени , выход которого подсоединен к основному делителю напр жени , составленному из резисторов 2 и 3. К средней точке делител  2-3 подключенThe device includes a high-frequency voltage detector 1, the output of which is connected to the main voltage divider made up of resistors 2 and 3. To the midpoint of the divider 2-3 is connected

Claims (2)

вход пороговой схемы 4 с нулевым уровнем срабатывани , выход которой  вл етс  выходом устройства. Детектор 1 нагружен дополнительным делителем напр жений , состо щим из резисторов 5 и 6. К средней точке дополнительного делител  подIP---3 Ключей автокомпенсационный, детектор 7, включающий входной амплитудный дискриминатор 8, усилитель 9 и детектор 10. Выход автокомпенсационного детектора 7 подключен к второму плечу основного делител . На графике 11 изображено входное напр жение детектора 1 и его огибающа  (f/макс - максимальное значение этого напр жени ); на графике 12 - напр жение средней точки дополнительного делител ; на графике 13 - выходное напр жение усилител  9 (импульсы) и всего автокомпенсационного детектора 7 (выпр мленное напр жение f/o); на графике 14 - напр жение средней точки основного делител ; на графике 15 - выходные импульсы пороговой схемы 4. Устройство работает следующим образом . На вход детектора 1 поступает высокочастотное выходное напр жение ультразвукового резонатора. Частота этого напр жени  модулирована по закону, близкому к треугольному, а удвоенна  девиаци  частоты в установившемс  режиме равна полосе пропускани  ультразвукового резонатора на заданном уровне. Так как центральна  частота сигнала равна резонансной частоте ультразвукового резонатора, то входное напр жение детектора 1 оказываетс  модулированной по амплитуде по закону резонансной характеристики исследуемого резонатора (график 11). На резисторах 2 и 4 выдел етс  огибающа  этого напр жени , т. е. текущее напр жение. К резисторам 3 и 6 приложено выпр мленное отрицательное относительно корпуса выходное напр жение Lo автокомпенсационного детектора 7. Положительна  относительно земли часть напр жени  средней точки дополнительного делител  через диод амплитудного дискриминатора выдел етс  на его резисторе и через конденсатор поступает на вход усилител  9 (график 12). Эти импульсы усиливаютс  усилителем 9 и выпр мл ютс  детектором 10, образу  квазипосто нное напр жение UQ (график 13). Напр жение (/о устанавливаетс  автоматически такой величины, что напр жение средней точки дополнительного делител  относительно земли имеет положительную часть, примерно равную UO/K., где К - коэффициент усилени  усилител  9, т. е. при достаточно большом /С напр жение средней точки делител  только касаетс  нулевого уровн . Напр жени  t/макс и f/o св заны следующим соотношением: i/o « где и - величины резисторов 5 и 6. Напр жение UQ приложено также к резистору 3. Номиналы резисторов 2 и 3 подобраны таким образом, чтобы при уменьшении выходного напр жени  детектора 1 до заданного уровн  напр жение средней точки делител  2-3 становитс  равным нулю (график 14). В частности, при общеприн том уровне 0,707 величины 2 и Rs резисторов 2 и 3 св заны следующим соотношением: 0,707. Каждый раз, когда напр жение средней точки основного делител  равн етс  нулю, срабатывает порогова  схема 4 (график 15). Ее импульсы служат дл  реверса устройства , осуществл ющего перестройку частоты . В результате частота качаетс  в пределах, равных полосе пропускани  акустического резонатора на заданном уровне. Квазипосто нное напр жение, пропорциональное резонансному напр жению, вырабатываетс  из выходного-сигнала Детектора 1. Чем исключаетс  погрешность в устройстве , так как любое- изменение динамической характеристики детектора одинаково вли ет на оба напр жени , поступающие на основной делитель, т. е. в значительной мере компенсируютс . Это увеличивает точность определени  заданного уровн  и точность измерений, св занных с определением полосы пропускани  ультразвукового резонатора. Формула изобретени  1.Устройство дл  определени  уровн  сигнала ультразвукового измерительного резонатора, содержащее детектор, подключенный к первому плечу делител  напр жений , к средней точке которого подключен вход пороговой схемы, отличающеес   тем, что, с целью увеличени  точности, в него введен дополнительный делитель напр жений , включенный параллельно основному , и автокомпенсационный детектор, вход которого подключен к средней точке, а выход - ко второму плечу основного делител . 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что автокомпенсационный детектор выполнен в виде последовательно соединенных входного амплитудного дискриминатора , усилител  и детектора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. F. Eggevs at а. «Ultrasonic Measuveents with millititev liguid sempbs in the , 5-100 Mnz Range, Rev, Sel. Instrum, 1973, 44, № 8, p. 969-978. the input of the threshold circuit 4 with a zero response level, the output of which is the output of the device. Detector 1 is loaded with an additional voltage divider consisting of resistors 5 and 6. To the midpoint of the additional divider under IP --- 3 Keys autocompensation, detector 7, including input amplitude discriminator 8, amplifier 9 and detector 10. Autocompensation detector 7 output is connected to the second shoulder of the main divider. Graph 11 shows the input voltage of detector 1 and its envelope (f / max is the maximum value of this voltage); in graph 12, the voltage of the midpoint of the additional divider; Figure 13 shows the output voltage of amplifier 9 (pulses) and the entire autocompensation detector 7 (rectified voltage f / o); graph 14 shows the voltage of the midpoint of the main divider; graph 15 - output pulses of the threshold circuit 4. The device operates as follows. A high-frequency output voltage of the ultrasonic resonator is fed to the input of detector 1. The frequency of this voltage is modulated according to a law close to triangular, and the doubled frequency deviation in the steady state is equal to the passband of the ultrasonic resonator at a given level. Since the central frequency of the signal is equal to the resonant frequency of the ultrasonic resonator, the input voltage of the detector 1 turns out to be amplitude-modulated according to the law of the resonant characteristics of the resonator under investigation (graph 11). On resistors 2 and 4, the envelope of this voltage is highlighted, i.e. the current voltage. Resistors 3 and 6 are applied to a rectified negative with respect to the case output voltage Lo of the autocompensation detector 7. Positive to the ground, the portion of the midpoint of the additional divider is amplified through its amplitude discriminator diode and is fed through a capacitor to the input of amplifier 9 (graph 12) . These pulses are amplified by amplifier 9 and rectified by detector 10 to form a quasi-constant voltage UQ (plot 13). Voltage (/ o is automatically set to such a value that the voltage of the midpoint of the additional divider relative to the earth has a positive part approximately equal to UO / K., Where K is the gain factor of the amplifier 9, i.e., at a sufficiently large / C, the voltage the divider points only relate to the zero level. The voltages t / max and f / o are related by the following relation: i / o "where and are the values of resistors 5 and 6. The voltage UQ is also applied to resistor 3. The values of resistors 2 and 3 are chosen such so that while decreasing the output on Forming the detector 1 to a predetermined level, the midpoint voltage of splitter 2-3 becomes zero (graph 14). In particular, at a conventional level of 0.707, the values 2 and Rs of resistors 2 and 3 are related by the following ratio: 0.707. Each time the voltage of the midpoint of the main divider is zero, threshold scheme 4 is triggered (plot 15). Its pulses serve to reverse the device that performs frequency tuning. As a result, the frequency oscillates in the range equal to the passband of the acoustic resonator at a given level. A quasi-constant voltage proportional to the resonant voltage is generated from the output signal of the Detector 1. What prevents the error in the device, since any change in the dynamic response of the detector equally affects both voltages applied to the main divider, i.e. significantly compensated. This increases the accuracy of the determination of a given level and the accuracy of the measurements associated with the determination of the bandwidth of the ultrasonic resonator. 1. An apparatus for determining the signal level of an ultrasonic measuring resonator, comprising a detector connected to the first shoulder of a voltage divider, to the midpoint of which an input of a threshold circuit is connected, characterized in that, in order to increase accuracy, an additional voltage divider is introduced into it , connected in parallel to the main one, and an autocompensation detector, the input of which is connected to the midpoint and the output to the second shoulder of the main divider. 2. A device according to claim 1, characterized in that the autocompensation detector is made in the form of serially connected input amplitude discriminator, amplifier and detector. Sources of information taken into account in the examination 1. F. Eggevs at a. “Ultrasonic Measuveents with millititev liguid sempbs in the 5-100 Mnz Range, Rev, Sel. Instrum, 1973, 44, No. 8, p. 969-978. 2. Авторское свидетельство СССР 372495, кл. G 01 N 29/00, 1971.2. USSR author's certificate 372495, cl. G 01 N 29/00, 1971. ww ыs //// иand J2J2 OvnN/T vT TvrTvrTvTOvnN / T vT TvrTvrTvT пP J3J3 2/12/1 / i// i / /f/ f mm тt М Г iTtl M iTtl L.L. LL
SU782663488A 1978-09-12 1978-09-12 Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator SU794478A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782663488A SU794478A1 (en) 1978-09-12 1978-09-12 Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782663488A SU794478A1 (en) 1978-09-12 1978-09-12 Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU794478A1 true SU794478A1 (en) 1981-01-07

Family

ID=20784994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782663488A SU794478A1 (en) 1978-09-12 1978-09-12 Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU794478A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4023400A (en) Viscosimeter and/or densitometer
US2753524A (en) Wave analyzer
US4321537A (en) Fourier transform nuclear magnetic resonance spectrometer
SU794478A1 (en) Device for determining signal level of ultrasonic measuring resonator
US2520297A (en) Tiltometer system
US3287646A (en) Signal-to-noise ratio meter
US3018439A (en) Automatic wave analyzer
SU750389A1 (en) Device for measuring q-factor of oscillatory circuit
US4063150A (en) Resonance thermometer
SU1539639A1 (en) Automatic meter of moisture slat content in soil
US3652931A (en) Innate oscillator noise determination
SU1145296A1 (en) Spectrum analyzer
US2701337A (en) Time constant meter for tuning forks and the like
Guarnaschelli et al. Direct-reading frequency meter
SU1142786A1 (en) Ultrasound absorption factor measuring device
SU875294A2 (en) Device for measuring frequency deviation rate
SU813468A1 (en) Probability analyzer
SU552569A1 (en) Phase fluctuation measuring device
SU460492A1 (en) The method of determining the dispersion characteristics of the environment
SU798636A1 (en) Dielectric humidity meter
SU678437A1 (en) Arrangement for measuring resonant frequency and q-factor of resonant system
SU842632A1 (en) Device for measuring resonance circuit q-factor
SU126547A1 (en) The method of controlling the resolution of indicators of heterodyne spectrum analyzers
Cobine et al. Range extender for general radio 760A sound analyzer
GB1360641A (en) Gyromagnetic resonance spectrometers