SU901892A1 - Измеритель скорости ультразвука - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение огносигс  к упьгразвуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, при определении параметров высокотемпературных газовых потоков. Известно устройство дл  измерени  скорости ультразвука содержащее генератор непрерывных колебаний, генератор импульсов высокой частоты, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель, генератор видеоимпульсов и электронный счетчик LIT. Сущ-ественным недостатком этого устройства  вл етс  низка  помехоустойчивость , вызванна  искажени ми формы при н того акустического сигнала при контро ле сред с флуктуирующими параметрами и сильньол затуханием например, потоков высокотемпературных газов. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  измеритель скорости ультразвука, содержащий электроакустически последовательно соединенные генератор возбуждающих импуль сов, излучающий и приемный ультразвуковые преобразователи, приемник, а также устройство регулируемой задержки, устройство адаптивной задержки и импульсный селектор, причем первый вход устройства адаптивной задержки соединен с выходом приемника, а второй вход через устройство регулируемой задержки и импульсный селектор соединен с выходом генератора 2. Недостатком этого измерител  также  вл е1х;  недостаточна  точность и поме- хоустойчивость. Цель изобретени  - повышение точности и помехоустойчивости измерени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном измерителе скорости ультразвука , содержащем электроакустически последователыго соединенные генератор возбуждающих импульсов, ,13лучающиЯ и приемный ультразвуковые преобразователи, приемник; а также первый временной селектор , дополнительно введены последовательно соединенные коммутатор, DTOJой временной селектор, измеритель временных интервалов и вычислитель, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде тактового генератора, генератора пи лообразного напр жени  и генератора управл емой частоты, причем выход тактового генератора непосредственно подключен к первым входам генератора управл  емой частоты, коммутатора, первого временного селектора и ко вторым входам второго временного селектора, измерител  временных интервалов и вычислител , а также через генератор пилообразного напр жени  и генератор управл емой час тоты ко второму входу коммутатора, выход приемника через первый селектор подсоединен к третьему входу коммутатора . На фиг. 1. представлена блок-схема измерител ; на фиг. 2 - временные эпюры, по сн ющие его работу. Измеритель содержит генератор 1 возбуждающих импульсов, соединенный с излучающим ультразвуковым преобразовате- пем 2. Приемный ультразвуковой преобразо ватель 3 соединен с приемником 4, выход которого подключен ко второму входу первого временного селектора 5. Измеритель содержит последовательно соединенные коммутатор 6, второй временной селектор 7, измеритель 8 В15еменных интервалов и вычислитель 9. Генератор 1 возбуждающих импульсов 1 содержит так товый генератор 10, генератор 11 пилообразного напр жени  и генератор 12 уп равл емой частоты. Выход тактового ге нератора 10 непосредственно подключен к первым входам генератора 12 управл емой частоты, коммутатора 6, первого временного селектора 5 и ко вторым входам второго временного селектора 7, иа герител  8 временных интервалов и вычислител  9, а через генератор 11 пилообразного напр жени  и гецератор 1 2 управл емой частоты - ко второму входу коммутатора 6. Выход временного селектора 5 соединен с третьим входом коммутатора 6. Измеритель работает следукадим образом . В начальный момент времени to (фиг. 2, 13) тактовый генератор Ю вы рабатывает импульс, длительность которого выбрана меньшей врвмени прохожде . ни  ультразвуковой волны через исследуемую среду. Этот импульс поступает на вход генератора 11 пилообразного на пр жени  , на выходе которого образуегс  возрастающее напр жение (фиг. 2,14), Одновременно импульсом 13 открываетс  генератор 12 управл емой частоты, частоту выходного сигнала (фиг, 2, 15) которого определ ет возрастающее во времени напр жение 14 на его втором входе. Импульс 15 с переменной частотой заполнени  поступает на излучатель 2,в котором преобразуетс  в акустический , проходит исследуемую среду и принимаетс  принимающим преобразователем 3.За счет воздействи  мультипликативной помехи в исследуемой среде форма сигнала искажаетс  (фиг. 2,16). Одновременно во врем  действи  импульса 13 с выхода тактового генератора 10 выход коммутатора 6 подключаетс  к выходу генератора 1 возбуждающих импульсов, запускаютс  второй временной селектор 7 и измеритель 8 временных интервалов , вычислитель 9 сбрасываетс  в исходное состо ние, а первый временной селектор 5 закрываетс . При этом на первый вход второго временного селектора 7 поступает сигнал 15. Врем  селекции селектора 7 выбрано таким, чтобы н  его выходе формировалс  сигнал (фиг. 2, 17) только при поступлении на его вход; полупериода определенной длительности ( например, по окончании третьего положительного полупериода). Выходным импульсом селектора 7 начинаетс  отсчет времени задержки в измерителе 8 временных интервалов. По окончании импульса 13выход коммутатора 6 подключаетс  к выходу первого временного селектора 5, который в это врем  открываетс . В селекторе 5 выдел етс  прин тый сигнал 16 и ограю чиваетс  по амплитуде. На выходе се лектора 5 образуютс  пр моугольные импульсы , длительность которых соответственно равна длительности положительных полупериодов возбуждающего сигнала 15, Таким образом, на выходе селектора 7 образуетс  сигнал 18 в тот момент времени , когда длительность входного импульса равна времени селекщш селектора 7 (например, по окончании третьего импульса). Поскольку временное положение каждой точки сигнала 16 сдвинуто относительно соответствующей точки сигнала 15 на врем  t , равное BpovieHH прохождени  ультразвуковой волны в неследуемой среде, можно считать, что на вход измерител  8 временных интервалов поступают импульсы 17 и 18 с временНЬ1М сдвигом t .На выходе измерител  8 формируетс  пр моугольный импульс 1-Э длительностью Ъ , равной времени прохождени  ультразвуковой волны в контролируемой среде.В вычислителе 9 по иав лтной базе измерени  и найденному значению времени прохождени  С исчисл етс  скорость ультразвука /& Измеритель скорости ультразвука позвол ет повысить точность и помехоустойчивость измерений параметров сред с сильным затуханием и при наличии сильной мультипликативной помехи. Это позвол ет более достоверно контролировать исследуемые среды, а также способсгву- от более широкому внедрению ультразву- новых контрольно измерительных приборов . ормула изобретени  Измеритель скорости ультразвука, содержащий электроакустически последовательно соединенные .генератор возбуждаю щих импульсов, излучающий и приемный ультразвуковые преобразователи, приемник , а также первый временной селектор о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с це-

Сриг.ч ЛЬЮ увеличени  точности и помехозащищенности измерений, в него введены последовательно .соединенные коммутатор, второй временной селектор, измеритель, временных интервалов и вычислитель, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде тактового генератора, генератора пилообразного напр жени  и генератора управл емой частоты, причем выход тактового генератора непосредственно подключен к первым входам генератора управл емой частоты, коммутатора, и первого временного селектора, и ко вторым входам второго временного селектора , измерител  временных интервалов и вычислител , а также через генератор пилообразного напр же ш  и генератор управл емой частоты - ко второму входу коммутатора, третий вход которого через первый вр енной селектор подключен к выходу приемника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Колесников А. Г. Ультразвуковые иалерени . М., Стандарт , 197О,с.82.2 .Авторское свидегол1 :тво СССР № 58О498, кл. Q 0114 29/ОО, 1976 (прототип).

«V

5

а

Claims (1)

1. Формула изобретения 20

   Измеритель скорости ультразвука, содержащий электроакустически последовательно соединенные .генератор возбуждающих импульсов, излучающий и приемный ультразвуковые преобразователи, приемник, а также первый временной селектор, отличающи й с я гем, что, с це лью увеличения точности и помехозащищенности измерений, в него введены последовательно соединенные коммутатор, второй временной селектор, измеритель, временных интервалов и вычислитель, а генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде тактового генератора, генератора пилообразного напряжения и генератора управляемой частоты, причем выход тактового генератора непосредственно подключен к первым' входам генератора управляемой частоты, коммутатора, и первого временного селектора, и ко вторым входам второго временного селектора, измерителя временных интервалов и вычислителя, а также через генератор пилообразного напряжения и генератор управляемой частоты - ко второму входу коммутатора, третий вход которого через первый временной селектор подключен к выходу приемника.