SU832446A1 - Способ непрерывного определени СКОРОСТи РАСпРОСТРАНЕНи ульТРА-зВуКА - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к виброакус тическим измерени м и может быть использовано дл  исследовани  и контрол  физико-химических свойств и сос тава различных сред, веществ и материалов . Известен способ непрерывного опре делени  скорости распространени  ультразвука . Существенным недостатком способа  вл етс  низка  точность определени  скорости распространени  ультразвука . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  способ непрерывного определени  скорости распространени  ультразвука, заключающийс  в том, что сравнивают врем  распространени  ультразвуковых сигналов в исследуемой среде со врем нем распространени  электрических сигналов в эталонной линии задержки, имеющих периоды следовани , обеспечивающие полное затухание реверберационных помех в акустической среде и полученный результат используют дл  определени  скорости распространени  ультразвука 2. Недостатки указанного способа низка  точность и мала  оперативность измерени . Цель изобретени  - повьпиение точности и оперативности измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что после сравнени  сигна:юв по времени осуществл ют их селекцию путем . запрета одного из сигналов другим сигналом, по которому затем формируют нормированные импульсы, и этими импульсами измен ют параметры линии задержки до времени, соответствующему распространению сигнала в исследуемой среде-и по параметрам линии задержки при этом времени суд т о скорости распространени  ультразвука в среде. На фиг.. 1 изображена блок-схема устройства, реализующего способ;

на фиг.2 - временные диаграммы сигналов , по сн ющие работу схемы.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, акустический преобразовател  2, состо щий из излучател  и приемника, св зываемых с контроЛируемой средой, усилитель 3 с автоматической регулировкой усилени  (АРУ), формирователь 4, временной селектор 5, первьш ждущий генерато.р 6 импульсов, калиброванную линию 7 временной задержки сигналов (ЛВЗС), формирователь 8, второй ждущий генератор 9 импульсов, схему 10 взаимног запрета, пол рный детектор 11с фильтром, соединен 1Ь й с первым и вторым ждущими генераторами 6 и 9 импульсов , усилитель 12 и исполнительнь й механизм 13, соединенные последозательно и св занные с калиброванчой .пинией 7 времеиной з адержки, и раслгиритель 14 импульсов, соединенный со вторым входом временного селектора 5.

Способ непрерьщного определени  ,;.K;ipocTH распространени  ультразвука заключаетс  в том, что с по1- оп;;мо генератора 1 импульсов вырабатывают короткие запускающие имny .rj.bcbi, подаваемые одновременно на .1кустический преобразователь 2 и .цинио 7 временной задержки сигналов, ь :.;ojMeHT tg . Период повторени  .Т ц кмггу.аьсов генератора i устанавливаетс  значительно больше времени Р5спространен1-   Ок акустического сигнала в контролируемой среде, т.е. Т., Тр J это ieобходимо дл  защиты cxe.Nfti измерени  от действи  реверберационных подмех. Импульс, снимавмьй с генератора I ;у1ительностью в момент времени t- возбуждает излучатель 2 преобразовател , который излучает ультразвуковой сигнал, проход щий за врем  ip акустически контролируемую сррду и преобразующийс  зате|1 приемником преобразовател  2 в электрический сигнал. ПриНР1ТЫЙ сигнал усиливаетс  в широкополосном усилителе 3 с .АРУ до заданной величины. Усиленный импульс сформированный в короткий запускающий сигнал, проходит через временной селектор 5 на вход ждущего генератор 6 .импульсов.

Одновременно с возбуждением излучател  преобразовател  2 в момент времени tQ импульс генератора I

поступает на вход ЛВЗС, которую проходит за врем  С., , затем формируетс  и поступает на вход ждущего генератора 9 импульсов. В результате на входе ждущего генератора 6 в момент времени t образуетс  импульс задержанный на врем  ьр относительно момента tp подачи возбуждающего импульса , а на входе ждущего генератора 9 в момент времени t - импульс, задержанный на врем  t, относительно tp.

Да.чьнейша  работа устройства зависит от временного соотнощени  между импульсами, полученными на выходах формирователей 4 и 8, и от времени распространени  ультразвука через контролируемую среду, св зываемую излучатель и приемник преобразовател  2,.и-от величины задержки сигнала в ЛВЗС 7.

Claims (2)

1. В случае, когда устройство разбалансировано таким образом, что импульсы поступают на вход ждущего генератора 9 импульсов раньше, чем импульсы на вход ждущего генератора 6 импульсов, т.е. срабатывает ждущий генератор 9 импульсов, и через логическую схему 10 взаимного запрета блокируетс  ждущий генератор 6 импульсов таким образом, что о не может запуститьс  от импульса, поступающего на его вход. Следовательно , на один из входов пол рного детектора 11 подаютс  только импульсы от ждущего генератора 9 импульсов и на выходе пол рного детектора 11 с фильтром образуетс  посто нное напр . жение величиной - Уд ; которое посредством усилител  12 сигнала рассогласовани  приводит в действие исполнительный механизм.13, воздействующий «а ЛВЗС 7 так, что лини  7 увеличивает врем  до величины uj рЕсли же устройство разбалансировано в другую сторону и Т Ср , то запускающие импульсы поступают раньше на вход ждущего генератора 6 импульсов , который срабатывает и посреством схемы 10 взаимного запрета блокирует генератор 9 импульсов, В этом случае на выходе пол рного детектора 1 I образуетс  положительное напр жение + UA , которое приводит в действие исполнительный механизм 13 посредством которого уменьщаетс  в ЛВЗС 7 до ве.пичины Т -Тр Величина скорости ультразвука отсчитываетс  по регистрирующему устройству исполнительного механизма 13. Временной селектор 5 в том и другом случае не пропускает все ревербераци онные сигналы, поступающие через врем  меньшее и большее, чем р .Это достигаетс  выбором временных ворот селектора 5 .в пределах пропускани  сигнала {0,2-2,8) сР i где минимальный предел вр. 0, ограничен действием два ады отраженного акустического сигнала. Функци  временной селекции по давлению реверберационных помех выполн етс  также  щуii iM генератором 6 импульсов после поступлени  на его вход основного за пускающего сигнала или сигнала Запрет от схемы 10, так как генера тор 6 импульсов в квазиустойчивом состо нии и при запрещающем сигнале  вл етс  нечувствительным к запускающим импульсам, поступающим на его вход. Установленные при помощи автомати ческой подстройки параметры линии 7 задержки соответствуют времени распространени  электрических сигналов в линии 7, равном времени распростра нени  ультразвука в контролируемой среде. В результате становитс  возможным скорость распространени  ульт развука отсчитывать по конкретным значени м электрических параметров, например по величине распределенной по линии 7 емкости,котора   вл етс  функцией времени задержки. Эффективность способа состоит в том, что изменение параметров линии задержки производ т автоматически и собственные параметры линии задерж 6 ки определ ют с высокой степенью ТОЧНОСТИ, что в результате повьшдает точность и оперативность измерени . Формула изобретени  Способ непрерывного определени  скорости распространени  ультразвука , заключающийс  в том, что сравнивают врем  распространени  ультразвуковых сигналов в исследуемой среде со временем распространени  электрических сигналов в эталонной линии задержки, имекщих периоды следовани , обеспечивающие полное затухание реверберационных помех в акустической среде и полученный результат используют дл  определени  скорости распространени  ультразвука, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и оперативности измерени , после сравнени  сигналов по времени осуществл ют их селекцию путем запрета одного из сигналов другим сигналом, по которому затем формируют нормированные импульсы, и этими импульсами измен ют параметры линии задержки до времени, соответствующему распространению сигнала в исследуемой среде и по параметрам линии задержки при этом времени суд т о скорости распространени  ультразвука в среде. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 379833, кл. G О М 5/00, 1962.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 514236, кл. G 01 N 29/бО, 1972 ( прототип).

   10

   е

   е

   /Z

   Фиг .1