SU1234767A1 - Ultrasonic speed meter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости ультразвука в различных средах. С целью повышени  быстродействи  генератор 7 зондирующих импульсов возбуждает ультразвуковой излучатель 8, сигнал которого принимаетс  ультразвуковым приемником I, усиливаетс  усилителем 2 и поступает на первый вход импульс ного фазового компаратора 3, на второй вход которого поступает, сигнал с генератора 5 меандра, деленный по . частоте делителем 6 частоты. Сигнал рассогласовани  с выхода фазового компаратора 3, интегрированный интегратором 4, управл ет частотой генератора 5 меандра так, что полупериод напр жени  меандра становитс  равным времени распространени  ультразвукового сигнала в исследуемой, среде между ультразвуковыми излучателем 8 и приемником 1. Дл  повьппени  точности измерени  за счет исключени  зависимости результата измерени  от задержки в элементах устройства выход делител  6 частоты соедин ют с вторьи входом фазового компаратора 3 через элемент 9 задержки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i. (Л ю со 4 05 This invention relates to a measurement technique and can be used to measure the speed of ultrasound in various media. In order to improve speed, the probe pulse generator 7 excites the ultrasonic emitter 8, the signal of which is received by the ultrasonic receiver I, is amplified by the amplifier 2 and is fed to the first input of the pulse phase comparator 3, to the second input of which the signal from the square-wave generator 5 divided by is received. frequency divider 6 frequency. The error signal from the output of the phase comparator 3, integrated by integrator 4, controls the frequency of the oscillator 5 square wave so that the half voltage of the square wave becomes equal to the propagation time of the ultrasonic signal in the studied medium between the ultrasonic emitter 8 and the receiver 1. To measure the measurement accuracy by eliminating depending on the measurement result on the delay in the elements of the device, the output of the frequency divider 6 is connected to the second input of the phase comparator 3 via the delay element 9. 1 hp f-ly, 1 ill. i. (Lü so 4 05

Description

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  времени и скорости распространени  ультразвуковых колебаний в различных средах.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the time and speed of propagation of ultrasonic vibrations in various media.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности.The purpose of the invention is to increase speed and accuracy.

На чертеже представлена структурна  схема измерител .The drawing shows a structural diagram of the meter.

Устройство содержит последовательно соединенные ультразвуковой приемник 1, усилитель 2, импульсный фазовый компаратор 3 интегратор 4, генератор 5, делитель 6 частоты и генератор 7 зондирующих импульсов и ультразвуковой излучатель 8. Генератор 5 и делитель 6 образуют генератор-меандр . Выход делител  6 частоты подключен , кроме того, к второму входу импульсного фазового компаратора 3 или непосредственно или дл  повышени  точности измерени  через блок 9 задержки.The device contains a series-connected ultrasonic receiver 1, amplifier 2, pulse phase comparator 3, integrator 4, generator 5, frequency divider 6 and probe pulses generator 7 and ultrasonic emitter 8. Generator 5 and divider 6 form an oscillator. The output of the frequency divider 6 is further connected to the second input of the pulsed phase comparator 3 either directly or to improve the measurement accuracy through the delay unit 9.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 7 зондирующих импульсов возбуждает ультразвуковой излучатель 8. Акустический сигнал принимаетс  ультразвуковым приемником 1 и электрический сигнал с его выхода усиливаетс  усилителем 2 и поступает на вход импульсного фазового компаратора 3. Первьм положительный фронт напр жени  меандра с делител  6 частоты проходит на сравнивающий вход импульсного фазового компаратора 3, на выходе которого в исходном состо нии было среднее значение напр жени . После прихода сигнала это напр жение или уменьшаетс , или увеличиваетс  в зависимости от того, какой из сигналов на двух его входах пришел первым . Сигнал рассогласовани  с выхода компаратора 3 управл ет частотой генератора 5 так, что полупериод напр Редактор Л.АвраменкоThe probe pulse generator 7 excites the ultrasonic emitter 8. The acoustic signal is received by the ultrasonic receiver 1 and the electrical signal from its output is amplified by the amplifier 2 and is fed to the input of the pulse phase comparator 3. The first positive voltage front of the meander from the frequency divider 6 passes to the comparative input of the pulse phase comparator 3, the output of which in the initial state was the average value of the voltage. After a signal arrives, this voltage either decreases or increases, depending on which of the signals at its two inputs came first. The error signal from the output of the comparator 3 controls the frequency of the oscillator 5 so that the half-period eg Editor L. Avramenko

Составитель Л.Кондрыкинска Compiled by L. Kondrykinsk

Техред И.Попович Корректор И.МускаTehred I.Popovich Proofreader I.Musk

Заказ 2979/48 Тираж 778ПодписноеOrder 2979/48 Circulation 778 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

10ten

3476734767

жени  меандра становитс  равным времени распространени  ультразвукового сигнала через исследуемую среду между ультразвуковым излучателем 8 и ультразвуковым приемником 1.the meander becomes equal to the time of the ultrasonic signal propagation through the test medium between the ultrasonic emitter 8 and the ultrasonic receiver 1.

Дл  повьшени  точности измерени  между выходом делител  частоты и входом„импульсного фазового компаратора 3 включают блок 9 задержки, который делает независимым результат измерени  от задержки в других элементах измерительной схемы.To increase the measurement accuracy between the output of the frequency divider and the input of the pulsed phase comparator 3, a delay unit 9 is included which makes the measurement result independent of the delay in other elements of the measurement circuit.

Изобретение позвол ет повысить быстродействие измерени  за счет уменьшени  переходных процессов след щей системы за полупериодом напр жени  меандра и увеличить точность за счет уменьшени  вли ни  задержек в электрических цеп х, и тем самым повысить помехоустойчивость от помех многократного отражени  ультразвука.The invention makes it possible to increase the measurement speed by reducing the transients of the following system over the half-period of the square wave voltage and to increase the accuracy by reducing the effect of delays in the electrical circuits, and thereby increasing the noise immunity from the interference of multiple reflections of ultrasound.

)5)five

2020

Форм у л а изобретени Formula inventions

Claims (2)

1. Измеритель скорости ультразвука , содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов и ультразвуковой излучатель, ультразвуковой приемник и усилитель,1. Measuring the speed of ultrasound, containing series-connected probe pulse generator and ultrasonic emitter, ultrasonic receiver and amplifier, интегратор, генератор и делитель частоты , выход которого подключен к входу генератора зондирующих импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  быстродействи , онan integrator, a generator and a frequency divider, the output of which is connected to the input of the probe pulse generator, characterized in that, in order to improve speed, it снабжен импульсным фазовым компаратором , первый вход которого подключен к выходу усилител , второй вход - к выходу делител  частоты, а выход - к входу интегратора.equipped with a pulse phase comparator, the first input of which is connected to the output of the amplifier, the second input - to the output of the frequency divider, and the output - to the input of the integrator. 2. Измеритель поп.1, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности, он снабжен блоком задержки, включенным между вторым входом импульсного фазового.компаратора и выходом делител  частоты,2. Pop-1 meter, characterized in that, in order to improve accuracy, it is equipped with a delay unit connected between the second input of the pulse phase comparator and the output of the frequency divider,