SU862071A2 - Цифровой измеритель скорости распространени ультразвуковых колебаний - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области изме рительной техники и может быть использ вано дл  контрол  жидких сред в химической , металлургической, пищевой и р де других отраслей промышленности. По основному авт. св. №626410 известен цифровой измеритель скорости рас пространени  ультразвуковых колебаний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих им пульсов, излучатель, приемник, усилитель формирователь, первый триггер, первую, схе.му совпадени , умножитель, выполненный в виде первого и второго счетчиков, третий счетчик, второй триггер, втихую схему совпадени  и четвертый счетчик, а также генератор калиброванной частоты, вькод которого подключен к вторым входам первой и второй схем совпадени  н второго счетчика, н схему сброса, причем выход первого триггера дополнительно под ключен к вторым входам второго трнггерй и схемы сброса, выход которой подключен к второму взводу третьего счегчн- ка, при этом выход синхронизатора дополнительно подключен к первым входам первого триггера, первого, второго и четвертого счетчиков н схемы сброса l , Недостатком известного измерител   вл етс  малый динамический диапазон измерений . Целью изобретени   вл етс  расширение динамического диапазона измерений и функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  измерени  плотностей жидких сред. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство введены последовательно соединенные компаратор, п тый счетчик, дешифратор, контактный переключатель к треть  схема совпадени , а также четверта  схема совпадени , депй-. тель частоты, вьтолненный в виде шестого и седьмого счетчиков, н второй формирователь , причем вход компаратора подключен к выходу первого формировател , выход комдаратора подключен к второму входу третьей схемы совпадени  в одновременно к счетному входу п того счегчика , вход установки нул  которого подключен к выходу синхронизатора, выход п того счетчика подключен к входу дешифратора , выходы которого через контактный переключатель подключены к управл ющему входу третьей схемы совпадени , выход первого триггера параллельно подключен к входу формировател  ипервому входу четвертой схемы совпадени , втоР (Й вход которой подключен к выходу умножител  частоты, а выход - к входу шестого счетчика, его выход подключен к третьему входу седьмого счетчика , второй вход которого подктпочен к вькоду второй схемы совпадени , а выходк второму входу третьего Счетчика, при этом первые входы шестого и седьмого счетчиков подключены к выходу синхронизатора , а выход второго формировател  подключен к второму входу схемы сброса и первому входу второго триггера.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого измерител ; на фиг, 2 - временные диаграммы его рабо- ты.

Измеритель содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3, приемник 4, усилитель 5, первый формирователь 6, компаратор 7, п тый счетчик .8, вход установки нул  которого соединен с выходом синхронизатора 1, выходы .. п того счетчика 8 соединены с входами дешифратора 9, выходы которого подключены к контактному переключателю 1О, переключающий контакт которого соединен с усфавл ющим входом третьей схемы 11 совпаден1ш,. основной вход которой соединен с вмходом компаратора 7, первый триггер 12, второй вход котсрого подключен к выходу первой схемы 11 совпадени , первую схему 13 совпадени  и генератор 14 калиброванной частоты, выход которого соединен с вторым входом первсй схемы 13 совпадени , а ее первьхй вход - с выходом первого триггера 12, Кроме того, измеритель включает умножитель 15 частоты, выполненный в виде первого и второго счетчиков 16 и 17, первые входы которых объединены между собой и подключены Е выходу синхронизатсра 1, а второй вход счетчика 17 подключен к выходу генератора 14 калиброванной частоты, четвертую сасёму совпадева  18, первый вход которой соединен с выходом первого триггера 12, а второй вхвд - с выходом умножител  частоты 15, делитель частоты 19, выполненный в виде шестого и седьмого счетчиков 20 и 21, первые входы которых объединены между собой и подключены к выходу синхронизатора 1, третий счетчик 22, второй триггер 23, первый вход которого через второй формирователь 24 соединен с выходом Первого триггера 12, вторую схему 25 совпадени , второй вход которой подключен к выходу генератора калиброванной частоты 14, четвертый счетчик 26, первый вход которого подключен к вькоду второй схемы 25 совпадени , а второй - к выходу синхронизатора 1.

Схема сброса 27 служит дл  подачи импульса сброса на третий счетчик 22 с выхода синхронизатора 1 и первого триггера 12, 28 - кювета с исследуемой жидкостью

Устройство работает следующим образом

Импульс с вькода синхронизатора 1 (фиг. 2,6) поступает на первьй вход триггера 12 и устанавливает его в состо ние , Одновременно этот импульс служит импульсом сброса дл  счетчиков 8,16,17, 20,21,22 и 26 и запускающим - дл  генератора 2 зондирующих импульсов. Выходной сигнал (фиг. 2,в) генератора 2 возбуждает излучатель 3, При этом на вход приемника 4 кюветы 28 поступают первый прошедший через исследуемую среду импульс и сери  эхо-импульсов (фиг.2,г Они усиливаютс  усилителем 5, формируютс  форм{фователем 6 (фиг. 2,д) и поступают на вход компаратора 7, формирующего из нюс импульсы неизменной амплитуды (фиг, 2,е), поступающие на основной вход схемы 11 совпадени  и счетный вход счетчика 8, формирующего; на своем выходе код, соответствующий первсл у прошедшему или эхо-отраженному импульсу, который Поступает на вход дешифратора 9, преобразующего двоичный код счетчика 8 в сигнал на одном . из своих вь ходов в дес тичной системе исчислени . Когда счетчнк 8 подсчитает количество импульсов, равное номеру выхода дешифратора 9, к которому подключен переключающий кс«- такт переключател  10, то этот импульс поступит Hia управл5пощий вход схемы 11 совпадени ,

этом схема 11 пропускает на второй вход триггера 12 тот импульс (фиг. ), номер которого набран пере ключателем 1О, который опрокидьшает триггер 12 в состо ние О, Таким образом , на выходе триггера 12 получаетс  пр моугольный импульс (фиг. 2,а), длительность которого в соответствии с номером выбранного импульса равнавремени распространени  ультразвуковых колебаНИИ в исследуемой среде, Эгот импульс поступает на первый вход схемы 18 совпадени , на вход формфоватеп  24, выхо которого соединен с входами схемы сброса 27 и входом триггера 23. Одновремен но этот импульс поступает на вход схемы 13 совпадени , на другой вход которой поступают ймпупьсы (фиг. 2,а) с генера тфа 14 калиброванной частоты. Bbtxorf схемы 13 совпадени  соединен с входом счетчика 16 умножител  частоты 15, В счетчике 16 фиксируетс  число, равное к личеству импульсов (фиг.2, и), поступивших на его вход за врем  . м . г 4 Ми к. кал частота кварцевого генератора 14{ t JlZM-l) врем  прохождени  выбранно го переключателем Ю нмпульса; h - номер выбранного импульса} - врем  прохождени  первого импульса. На вход счетчика 17 умножител  15 поступают импульсы (фиг. ) с выхода генератора 14 калиброванной частоты. Частота на выходе умножител  частоты 15 - кал лу ,ДУМ основание системы исчисленю } Уи - количество разр дов счетчиков умножител  частоты 16, С умножител  15 частоты импульсы с частотой поступают на второй вход схемы 18 совпадени , выход которой соединен со счетаым входом счетчика 20 (счетчик-делител ) делител  частоты 19. В счетчике 20 фиксируетс  число, соответствующее количеству импульсов, поступушших на его вход за врем  i. if.e. Nav,-i, По заДЕ1ему фронту импульса триггера 12 формирователь 24 формирует на своем выходе импульс (фиг, 2, К), которБй поступает на первый вход триггера 23 и устанавливает его в состо ние , Одновременно этот импульс устанавливает счет чик 22 в исходное состо ние. На счетный вход счетчика 21 (счетчик делимого с управл емым коэффициентом делени ) делител  частоты 19 поступают импульсы с выхода схемл 25 совпаДенИ51. Частота на выходе делител  частоты 19 (фиг. 2, АЛ) - fj Н. где К - количество разр дов счетчиков делител  частоты. После делител  частоты 19 импульсы с частотой поступают на счетный вход счетчика 22, емкость которого N устанавливаетс  соответствующей базе намерени , адиабатической сжимаемости и номеру выбранного импульса. При переполнении счетчика 22 на его выходе формируетс  импульс (фиг, 2, И), которьй поступает на второй вход триггера 23 и устанавливает его в состо ; ние О. Таким образом, на выходе триггера 23 формируетс  пр моугольный импульс (фиг. 2, Л) длительностью оступающий на первый вход схемы 25 овпадени ,на второй вход которой постуают импульсы с генератора 14 калиброанной частоты. Выход схемы 25 совпадеи  соединен со счетным входом счетчика 6, В счетчике 26 .фиксируетс  число, авное количеству импульсов (фиг. 2,о), оступивших на его вход за врем  -t , .е. {.) К - 4, i - vrTxK. У1 кал 2и Если установить Ncrii 1O /(.2n-l) t , %ал О в счетчике 26 удет зафиксировано число, соответствуюее плотности исследуемой среды, т.е. Точность измерени  плотности исследуемой среаы определ етс  выбфом велвг чины над , номером выбранного -импульса , точностыо установлени  адиабата ческсй сжимаемости рад и длиной акустической базы. Предлагаемый измеритель поэвол ег производить как неразрушаюший контроль плотности жидках сред, так и иеорерывный контроль плотности движущегос  потока жидкости, обладает большей производительг

нсхзгью, обеспечиваег непосредсгвеино высокоточную цифровую индикацию при работе на одной акустической базе в широком Дт1амическом, диапазоне изменени плотности жидких сред.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 626410, кл. О О1 N 29/О4, 1977/

X

t / ШШЛЛЛГШ ЛЛЛЛЯЛЛЛЛ.