SU920397A1 - Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate - Google Patents

Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate Download PDF

Info

Publication number
SU920397A1
SU920397A1 SU802965362A SU2965362A SU920397A1 SU 920397 A1 SU920397 A1 SU 920397A1 SU 802965362 A SU802965362 A SU 802965362A SU 2965362 A SU2965362 A SU 2965362A SU 920397 A1 SU920397 A1 SU 920397A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
medium
pulses
ultrasonic
reflections
Prior art date
Application number
SU802965362A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Александрович Чернобай
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.А.Н.Севченко Белорусского Государственного Университета Им.В.И.Ленина
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 Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.А.Н.Севченко Белорусского Государственного Университета Им.В.И.Ленина filed Critical Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Им.А.Н.Севченко Белорусского Государственного Университета Им.В.И.Ленина
Priority to SU802965362A priority Critical patent/SU920397A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU920397A1 publication Critical patent/SU920397A1/en

Links

Description

(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ПРИБСРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА(54) METHOD FOR CALIBRATION OF TABLES FOR MEASURING THE SPEED OF SPREADING ULTRASOUND

II

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть исшользОваво дн  калибровки ут&тразвуковых приборов, преимуществевшо автоциркуп иионного типа предназначенных дл  измерени  скорости распространени  ультразвука, шпрн Мёр, Б жидкой среде.The invention relates to acoustic measurements and can be taken from the day of calibration of air & infrared devices, advantageously designed for measuring the speed of propagation of ultrasound, Mehr sp, B liquid medium.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению нва &тс  способ калибровки приборов дл  измерени  скорости распространени  ультраз&у в, заключахшшйс  в том, что через акустически стабильную среду пропускают ультразвуковые колебани  и определ ют разность длительностей распространени  сигналов, учитываемую при калибровке tl . The closest to the technical solution of the present invention is a nba & a method of calibrating instruments for measuring the velocity of propagation of ultrasounds & v, in which ultrasonic oscillations are passed through an acoustically stable medium and the difference in the durations of signal propagation taken into account in calibrating tl is determined.

Недостатком известного способа  вл етс  наличие погрешностей, обусловленных относительно невысокой точностью осциллографических методов измерени  време шых интервалов, И9пользуемых в данном способе.The disadvantage of this method is the presence of errors due to the relatively low accuracy of the oscillographic methods for measuring time intervals used in this method.

Цель изобретени  - повышение точности калибровки.The purpose of the invention is to improve the accuracy of calibration.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе калибровки приборов дл  измерени  скорости распространени  ультразвука , заключаюшемс  в том, что через акустически стабильную среду про- пускают ультразвуковые колебани  и определ ют разность длительностей распространени  сигналов, учитываемую при ка10 либровке, дополнительно через среду пропускают пакеты ультразвуковых сигналов с заданным количеством импульсов автоциркул ции , период повторени  каждого из которых включает п переотражений The goal is achieved by the fact that in the method of calibration of instruments for measuring the velocity of ultrasound propagation, namely, that ultrasonic vibrations are passed through an acoustically stable medium, and the difference between signal propagation durations taken into account during calibration is additionally passed through the medium with a given number of pulses of autocirculation, the repetition period of each of which includes n multipathing

IS сигнала в акустической среде, затем че- . рез среду пропускают пакеты ультразвуковых сигналов с тем же количеством импульсов автодиркул гцни, но с периодом повторени  каждого из импуттьсов автоЯ юфкул ции, включающим тп переотражений сигнала в акустической среде, и по приведенной разности длительностей распространени  групп сигналов, состо щих из импульсов автоциркул ции дл  пит пере отражений пакетов ультразвуковых сигналов в среде, наход т врем  задержки сиг нала в его электронной схеме, соединительных кабел х, пьезопреобразрвател х и защитных мембранах и с его учетом калибруют прибор. На чертеже приведена блок-схема устройства реализующего способ. Устройство содержит последовательно соединенные схему 1 управлени , калибруемый- ультразвуковой измерительный прибор 2 с односторонним доступом к акустической среде, схему 3 соединение и согласовани , приемно-излучающий пьезопреобразователъ 4, защитную мембрану 5, исследуемую акустическую среду 6 и отражатель 7. К ультразвуковому прибору 2 присоединены измеритель 8 временных интервалов, который св зан со схемой 1 управлени  посредством вычислительного ;устройства 9. Способ осуществл етс  следукнцим образом . Схема,1 управлени  периодически включает ультразвуковой измерительный прибор 2 в режим автодиркул ционного измерени  скорости распространени  ультразвука , обеспечива  заданное количество импульсов автодиркул дии в каждом цикле измерений. При этом дл  одного пакета ультразвуковых сигналов обеспечиваетс  п переотражений сигнала в акус тической среде в каждом импульсе авто- циркул ции, лш другого такого же пакета ультразвуковых сигналов обеспечивает с  m переотражений сигнала в акустической среде дл  каждого из импульсов автоциркул дии . По приведенной разности длительностей двух групп сигналов, кажда ИЗ которых включает в себ  К импульсов автошфкутищии, но с разными ш{аченн ми (пищ ) числа переотраЖе нй пакетов ультраз ковых сигаалов в соответствую ,noOt импульсах автодиркуп ции вычислительное устройство 9 опредеп егг общую задержку сигнала в электронной осеме, соедпнт рльных кабел х, пьезопреобразоватедт к и защитных мембранах. Величина этой задержки  вл етс  калибровочной в вноситс  как поправка в результаты из мерени  скорости распространени  ультра звука. Алгоритм работы вычис ительного уст ройства 9, по нахождению указанной суммарной задержки сигнала основан на с едующих выводах и соотношени х. Период Т повторени  импульсов автоциркул ции при п переотражени х пакета ультразвуковых сигналов равен полному времени Тр распространени  сигнала в акустически контролируемой, среде с учетом задержек сигнала t д - в элект|юнной схеме и соединительных кабел х; t пр - в пьезопреобразовател х; t - в защитных мембранах T. И) Врем  Тр распространени  ультразвукового сигнала в среде можно представить следунлцим образом Тр 1111 ц-пинрдг) где п - количество переотражений сигнаула в акустической срере; t р - врем  щэ моги распространени  сигнала п акустической базе длиной L } С - скорость ультразвука в среде. Длительность Т, группы сигналов, состо щей из К импульсов автодиркул шга , дл  случа  п переотражений пакетов ультразвуковых сигналов, с учетом выражений (1) и (2) можно представить в вид« (nH)tp4ta-i, сз) 11ЧА 1 ПР „) по аналогии, длительность Т группы сигналов состо щей из К импульсов авто циркул ции, но при m переотражени  пакетов ультразвуковых сигналов (wHHpH2.(4} Совместное решение уравнений (3) и (4) относительно i j , при исключении величины t р , позвол ет найти выражение дл  времени задержки электрического сигнала tj, в электрической схеме измерительного прибора, соединительных кабел х , пьезопреобразовател  и защитной мембране. . S Klw-n) Полученное выражение используетс  при составлетга программы дл  вычислительного устройства 9 при проведении калибровки измерительньпс приборов. После определени  .величины t« скорость распространени  ультразвука в среде может быть найдена с учетом следующих соотношений. Частота Pjj автоциркул ции импульсов в пакете определ етс  полным временем lnH)tpHj 4l(tnpHw)-f При m -раз переотражени х сигнала в акустической среде частотй F авгго гофкутшцш импульсов равна l(WH)(inp+tM) Вьфажение дл  сшреде ени  сксрости распространени  ультразвуковых колебаний , найденное из (2), может бёыть пред ставлено с учетом (6) в следующем виде )-1.-Р„ ) 1-Рп- С с учетом выражени  (8) может бшъ составлена грограмма дл : вычислительно го устройства по сщределеншо скорости распространени  у71ЬТразвукоЕ1дх колсбсь1ШЙ в акустической среде. Использование предлагаемого способа позвол ет повысить точность калибровки прибс в дл  измерени  распростран09Еий ультраз кьвых колеба нй и автсиъ атиз11ровать как процесс калифовки так и Ефкщесс измерени  скорост : V Ф.о р м У Я а из о б ре т в н и   Способ п рнборов дл  взт мертв  скорости расщюстранени  упьтразвука , эак ючаюшайс  в тсп, что через 97 акустически стабгошную среду пропускают: ультразвуковые копебавк  и определ ют разность длитепьжхггей распространени  сигналов, учитывавм ую при калибровке, отличающейс  тем, что, с целью повышени  точности калибровки, через среду щкшускагот пакеты ультразвзпковых сигналов с заданным количеством импульсов автс пфкул цщ, период повторени  каждого из которых включает ц переотражеШЕй сигнала в акустической среде, затем через среду пропускгиот пакеты ультразнуконых сигналов с тем же количеством импульсов автошфкузг щш, но с периодом повторени  каждого из utM пут&сов автоциркулшши, включающим тП перёотражений сигнала в акустичесасой среде, и по приведенной разности длительностей распространени  групп сигналов, состо пщх КЗ им1  ьсов автошфкул дии дает ft и п переотражений пакетоц ультразвуковых сигналов в среде, наход т врем  задержки сигнала в его электронной схеме, соединительных кабел х, пьезощ}&« образовател х и запШтньсс мембранах и с его-З чётом калибруют прибор. Источники информации, лфин тые во внимание при 1. Авторское свидетегшство № 413386, кл. И 01 Н 5/00,1972 (прототип).IS signal in the acoustic environment, then Th. The medium passes ultrasonic signal packets with the same number of autodirkul gtsni pulses, but with a repetition period of each impedance of the auto-iodulation, including the tp of the reflections of the signal in the acoustic medium, and the reduced difference in the propagation durations of the groups of signals consisting of the autocirculation pulses for feeding re-reflection of packets of ultrasonic signals in the environment, find the signal delay time in its electronic circuit, connecting cables, piezo-transducers and protective membranes and taking it into account calibrate the instrument. The drawing shows a block diagram of a device implementing the method. The device contains serially connected control circuit 1, calibrated ultrasonic measuring device 2 with one-sided access to the acoustic medium, circuit 3 connection and matching, receiving-emitting piezotransducer 4, protective membrane 5, acoustic medium 6 under study and reflector 7. To the ultrasonic device 2 are attached 8 time interval meter, which is connected to the control circuit 1 by means of a computing device; device 9. The method is carried out in the following way. The control circuit 1 periodically switches the ultrasonic measuring device 2 into the autodirculation mode for measuring the velocity of ultrasound propagation, providing a predetermined number of autodirculation pulses in each measurement cycle. At the same time, for one packet of ultrasonic signals, n re-reflections of the signal in the acoustic environment in each auto-circulation pulse are provided, but another ultrasonic signal package with m re-reflections of the signal in the acoustic medium for each of the auto-circular pulses. According to the reduced difference in the duration of two groups of signals, each of which includes To autoconfigurative impulses, but with different rates of the number of reruns of packets of ultrasound sigals in accordance with, noOt, autodirculation, computational device 9 determined the total signal delay in the electron axis, the compound cables, piezo-transform to and the protective membranes. The magnitude of this delay is gauged in as a correction to the results of measuring the propagation speed of the ultra sound. The algorithm of the computational device 9, on finding the specified total signal delay, is based on connecting conclusions and ratios. The period T of repetition of autocirculation pulses with n re-reflections of a packet of ultrasonic signals is equal to the total time Tp of signal propagation in an acoustically controlled environment, taking into account the signal delays t d in an electronic circuit and connecting cables; t pr - in piezo transducers; t - in protective membranes T. I) Time Tp of propagation of an ultrasonic signal in a medium can be represented as follows: Tr 1111 cp-ping) where n is the number of repetitions of a signal in an acoustic medium; tp is the time of such a propagation of a signal and an acoustic base with a length L} C and the velocity of ultrasound in the medium. The duration T, a group of signals consisting of K pulses of autodirkul shg, for the cases of n re-reflections of packets of ultrasonic signals, taking into account expressions (1) and (2) can be represented in the form "(nH) tp4ta-i, c3) 11CH 1 PR" ) by analogy, the duration T of the group of signals consisting of K auto-circulation pulses, but with m re-reflections of ultrasonic signal packets (wHHpH2. (4} The joint solution of equations (3) and (4) with respect to ij, with the exception of t p, allows There is no expression for the electric signal delay time tj, in the meter circuit Klw-n) The resulting expression is used in the compilation of a program for a computing device 9. When calibrating measuring instruments. After determining the magnitude of t ", the velocity of ultrasound in the medium can be found taking into account The following ratios: The frequency Pjj of the pulses circulating in a packet is determined by the total time lnH) tpHj 4l (tnpHw) -f. At m-times the signal re-reflections in an acoustic medium, the frequency F is equal to l (WH) (inp + tM) Bfation to increase the scatter of the propagation of ultrasonic vibrations, found from (2), can be given with (6) in the following form) -1.-Р „) 1-Рп-С Taking into account expression (8), a program can be compiled for: a computing device based on the speed of propagation of a 71B razouko1dkh kolsby1YY in an acoustic environment. The use of the proposed method makes it possible to increase the accuracy of calibration of instruments for measuring the propagation of ultraviolet oscillations and autonomy to both the caliping process and the speed measurement method: When dead, the speeds of clearing upsound are as follows in tsp, which is passed through 97 acoustically stabilized medium: ultrasonic copeaters and determine the difference in the length of the signal propagation taken into account when calibrating, characterized in that to increase the calibration accuracy, through the Škuskuskagot environment, packets of ultrasound signals with a given number of pulses are automatic, the repetition period of each of which includes the rereflection signal in the acoustic medium, then through the transmission medium, the packets of ultrasonic signals with the same number of pulses of avtoshfkuzzshch, but with a repetition period each of the utM put & autocirculation, which includes the TP of the signal distortion in the acoustic medium, and according to the given difference in the duration of propagation of signal groups, consists RS IM1 sov avtoshfkul di- gives ft and n reflections paketots ultrasonic signals in the medium, finds the m signal delay time in its electronic circuit, a connecting cable x pezosch} & «-forming x and zapShtnss membranes and with his-W chotom calibrated instrument. Sources of information, which are considered in connection with 1. Copyright testimony number 413386, cl. And 01 H 5 / 00,1972 (prototype).

ГR

Claims (1)

Ф.о р м у л а и з о б р е т е и и яF. rumula and zobret and i Способ калибровки приборов дляиз-т мереиия скорости распространения ульт- з0 развука, заключающийся в том, что через акустически стабильную среду пропускают: ультразвуковые колебания и определяют разность длительностей распространения сигналов, учитываемую при калибровке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, через среду пропускают пакеты ультразвуковых сигналов с заданным количеством импульсов автоциркуляции, период повторения каждого из которых включает · и переотражений сигнала в акустической среде, затем через среду пропускают пакеты ультразвуковых сигналов с тем же количеством импульсов автоциркуляции, но с периодом повторения каждого из импульсов автоциркуляции, включающим щ переотражений сигнала в акустической среде, и по приведенной разности длительностей распространения групп сигналов, состоящих из импульсов автоциркуляции для пищ переотражений пакетов ультразвуковых сигналов в среде, находят время задержки сигнала в его электронной схеме,* соединительных кабелях, пьезопр^образователях и защитных мембранах и с его.учетом калибруют прибор.A method of calibrating devices for measuring the propagation speed of ultrasound 0 of sound, which consists in passing through an acoustically stable medium: ultrasonic vibrations and determining the difference in signal propagation durations taken into account during calibration, characterized in that, in order to increase the accuracy of calibration, packets of ultrasonic signals with a given number of auto-circulation pulses are passed through the medium, the repetition period of each of which includes · and re-reflections of the signal in the acoustic medium, then packets of ultrasonic signals with the same number of autocirculation pulses are passed through the medium, but with a period of repetition of each of the autocirculation pulses, including the signal re-reflections in the acoustic medium, and according to the reduced difference in the propagation durations of signal groups consisting of autocirculation pulses for the re-reflections of ultrasonic signal packets in medium, they find the signal delay time in its electronic circuit, * connecting cables, piezoelectric transducers and protective membranes, and with its potassium counting ruyut device.
SU802965362A 1980-07-30 1980-07-30 Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate SU920397A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802965362A SU920397A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802965362A SU920397A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU920397A1 true SU920397A1 (en) 1982-04-15

Family

ID=20911578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802965362A SU920397A1 (en) 1980-07-30 1980-07-30 Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU920397A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11333676B2 (en) Beam shaping acoustic signal travel time flow meter
EP0441531A2 (en) Method and system for digital measurement of acoustic burst travel time in a fluid medium
CA2233974A1 (en) Digital speed determination in ultrasonic flow measurements
EP0591368B1 (en) Mode suppression in fluid flow measurement
CN108431554B (en) Fluid measuring device
SU920397A1 (en) Device for calibrating instruments for measuring ultrasound propagation rate
JPH11304559A (en) Flow rate measuring apparatus
JP2001242000A (en) Ultrasonic level meter
JP2007064792A (en) Ultrasonic flow measuring instrument
SU1413456A1 (en) Method and apparatus for measuring liquid pressure in pipeline
RU2006002C1 (en) Tester of pulse-frequency flowmeters
JP2007064988A5 (en)
JPS61100616A (en) Apparatus for measuring flow amount
JP2007064988A (en) Flowmeter
JPH01100414A (en) Ultrasonic-wave flow velocity measuring apparatus
RU1820230C (en) Device for measuring speed of propagation of ultrasonic oscillations
JPH08193861A (en) Flow-rate measuring apparatus
SU1004757A1 (en) Ultrasonic device for measuring mechanical stresses
JPH03130689A (en) Pulse type ultrasonic distance measuring apparatus
SU1224586A1 (en) Method and apparatus for ultrasonic measurement of flow rate
SU1000898A1 (en) Ultrasonic oscillation damping coefficient measuring method
JPS60138422A (en) Flow rate measuring device
JPH05172793A (en) Sound characteristic value measuring device
SU962809A1 (en) Apparatus for determining concrete strength
SU911312A1 (en) Method of measuring speed of ultrasound in material characteristic investigation