SU847184A1

SU847184A1 - Импульсный измеритель скорости ультра-зВуКА

Info

Publication number: SU847184A1
Application number: SU772455004A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иосифович Янковский
Priority date: 1977-02-24
Filing date: 1977-02-24
Publication date: 1981-07-15

Description

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для измерения времени прохождения ультразвука в средах. ,

Известно устройство для измерения скорости ультразвука, основанное на использовании буферных стержней flj ·

Однако это устройство при высокой точности надежности и простоте требует наличия плоской пассивной отражающей поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный измеритель скоростиультразвука, содержаний последовательно включенные импульсный генератор и приемно-изЛучатель ультразвука, а также приемник ультразвука, высокочастотный усилитель и формирующий каскад, выход которого подключен .ко входу времяизмерительного устройства [2]·

Однако это устройство не обладает ⁵ высокой точностью.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается ⁰ тем, что в устройство введены последовательно соединенные усилительселектор и второй формирующий каскад, причем вход селектора соединен с приемно-излучателем, управляющий ⁵ вход усилителя-селектора - с выходом· импульсного генератора, а выход второго формирующего каскада соединен со вторым входом времяизмерительного устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит импульсный генератор 1 , подключенный к приеме·— излучателю 2, который связан и с усилителем-селектором 3. Управляющий вход усилителя-селектора 3 соединен с выходом генератора 1. Приемник 4 ультразвука установлен’ напротив ₅ приемо-излучателя 2 и соединен через высокочастотный усилитель 5 и фор мирукиций каскад 6 с первым входом времяизмерительного устройства 7, второй вход которого через второй ю формирующий каскад 8 соединен с выходом усилителя-селектора 3. Усилитель-селектор 3 может быть выполнен по схеме временного селектора, но устройство может использоваться и is в варианте, в котором усилитель се^{где ζ}τκ_Λ время задержки электрических импульсов, проходящих соответственно от приемника к первому входу измерительного устройства и от приемо-излуча— теля ко второму.

Если мембраны приемо-излучателя и приемника выбраны идентичными, как и электрические цепи, по которым проходят импульсы перед показанием во времяизмерительное устройство, то время Прохождения импульсов в мембранах‘С'дд^ и ''С^могут быть достаточно близки друг к другу, как и лектор выполнен по схеме амплитудного селектора.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный генератор 1 периодически возбуждает приемо-излучатель 2. Акустический импульс проходит через среду и принимается приемником 4 через время t после момента возбуждения приемо-излучателя 2. При этом t 4 - A· гдеи - времена задержки акустического импульса, соответственно, в мембранах приемо-излучателя и приемника;

Ή - время распространения акустического сигнала в среде.

Часть энергии акустического импульса отражается от приемника 4 ультразвука и эхо-импульс принимается приемо-излучателем 2 ультразвука через время после возбуждения, которое равно

4^е + 2Т.

Принятый приемо-излучателем 2 эхоимпульс усиливается и селектируется от зондирующего импульса усилителем селектором 3 и после амплитудного детектирования и формирования, выполняемых вторым формирователем 8, поступает на второй вход времяизмеритель— ного устройства 7, на первый вход которого поступает усиленный импульс с приемника 4. Измеряемый времяизмерительным устройством интервал времени будет равен

At = t'Едд-(t^(+^zCgA2.\ время задержки в разных электрических цепях В результате можно считать, что _ъ ΐ_9Λ ·Χ Έ эл я. и Δ. t = Z + δ 'Г, где А'С - разность во времёни прохождения импульсов по разным каналам, которая может быть выбором мембран и ре25 гулировкой электрических цепей сведена к минимуму, что позволяет повысить .точность устройства по сравнению с пр'ототипом. 30

Claims

Изобретение относитс к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл измерени времени прохождени ультразвука в средах. Известно устройство дл измерени скорости ультразвука, основанное на использовании буферных стержней ij, Однако это устройство при высокой точности надежности и простоте требует наличи плоской пассивной отражающей поверхности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс импульсный измеритель скоростиульт развука, содержаи-лй последовательно включенные импульсный генератор и приемно-из тучатель ультразвука, а также приемник ультразвука, высокочастотный усилитель и формирующий каскад, выход которого подключен .ко входу врем нзмерительного устройства 2. Однако это устройство не обладает высокой точностью. Цель изобретени - повышение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены посJ eдoвaтeльнo соединенные усилительселектор и второй формирующий каскад , причем вход селектора соединен с приемно-излучателем, управл ющий вход усилител -селектора - с выходомимпульсного генератора, а выход второго формирующего каскада соединен со вторым входом врем измерительного устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит импульсный генератор 1 , подк.шоченный к приемо- 3 излучателю 2, который св зан и с усилителем-селектором 3. Управл ющий вход усилител -селектора 3 соеди нен с выходом генератора 1. Приемник 4 ультразвука установлен напротив приемо-излучател 2 и соединен через высокочастотный усилитель 5 и фо мирун ций каскад 6 с первым входом врем измерительнрго устройства 7, второй вход которого через второй формирующий каскад 8 соединен с выходом усилител -селектора 3. Усилитель-селектор 3 может быть выполнен по схеме временного селектора, но устройство может использоватьс и в варианте, в котором усилитель селектор выполнен по схеме амплитудного селектора. Устройство работает следующим образом . Импульсный генератор 1 периодиче ки возбуждает приемо-излучатель 2. Акустический импульс проходит через .среду и принимаетс приемником 4 через врем t после момента возбуж дени приемо-излучател 2. При этом t , гдеГ.и -Гум. времена задержки аку тического импульса, соответственно, в мембранах приемо-излучател и приемника врем распространени акустического сигнал в среде. Часть энергии акустического импульса отражаетс от приемника 4 ультразвука и эхо-импульс принимает с приемо-излучателем 2 ультразвука через врем 12, после возбуждени , которое равно 2-Г. Прин тый приемо-излучателем 2 эх импульс усиливаетс и селектируетс от зондирующего импульса усилител селектором 3 и после амплитудного детектировани и формировани , вып н емых вторым формирователем 8, по тупает на второй вход врем измерит ного устройства 7, на первый вход которого поступает усиленный импул с приемника 4. Измер емый врем измерительным устройством интервал в мени будет равен u.t ta -Cэл (.). де Т. и С-. - врем задержки элекуЛл эЛп трических импульсов, проход щих соответственно от приемника к первому входу измерительного устройства и от приемо-излуча- тел ко второму. Если мембраны приемо-излучател приемника выбраны идентичными, ак и электрические цепи, по котоым проход т импульсы перед показаием во врем измерительное устройтво , то врем йрохождени импульсов мембранах Тдд и могут быть досаточно близки друг к другу, как и рем задержки в разных электричесих цеп х и Г,.. . В результате эл э ЛЛ/2., ожно считать, что ifCgAi и t 4дС:, де ДС; - разность во времени прохождени импульсов по разным каналам, котора может быть выбором мембран и регулировкой электрических цепей сведена к минимуму, что позвол ет повысить .точность устройства по сравнению с прЪтотипом. Формула изобретени Импульсьтый измеритель скорости ультразвука, содержащий последовательно включенные импульсный генератор и приемо-излучатель ультразвука, а также приемник ультразвука, высокочастотный усилитель и формирующий каскад,. выход которого подключен ко входу врем измерительного устройства, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерений, в него введены последовательно соединенные усилитель-селектор и второй формирующий каскад, причем вход селектора соединен с приемо-излучателем , управл ющий вход усилител - селектора - с выходом импульсного генератора, а выход второго формирующего каскйда соединен со вторым входом врем измерительного устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Методы и приборы ультразвуковых исследований. Физическа акустика . Под ред. у. Мэзона. М, Мир, 1966, с. 376.
2.Бражников Н.И. Ультразвуковые методы. Энерги , 1965, с. 120-129.