SU1307243A1 - Устройство дл измерени скорости нормальных волн - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к изме рительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности В устройстве сигнал с датчика 9 скорости подаетс  на второй дс5титель 11, в KoiopoM частота генератора С делитс  в N+Y/C ра;, что обеспечивает изкенепие частоты на птором входе CHUxpoiiHoro детектора 5 на величину V/C S2, где si частота излученного излучателем 1 -сигнала, V - скорость пвремеа;ени  приемника 3, С скорость распространени  нсрмапьньгх волн. Сигнал с выхода синхронного детектора Г) через анализатор G спехт- ра поступает на вычиачнтельиьш блок 7, где вычислт етс  скорост/ь кагедой нормальной волньк J ил. сл с 00 о ю 4 СО

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скоростей нормальных волн в волноводах.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет учета доплеровского эффекта смещени  частоты сигнала.

На чертеже изображено устройство дл  измерени  скорости нормальных волн.

Устройство дл  измерени  скорости нормальных волн содержит электроакустически последовательно соединенные излучатель 1, установленный на волноводе 2, расположенный с возможностью свободного перемещени  вдоль последнего приемник 3, усилитель 4, синхронный детектор 5, анализатор 6 спектра и вычислительный блок 7, генератор 8, датчик 9 скорости, закрепленный на приемнике 3, первый делитель 10 частоты, входом соединенный с выходом генератора 8, выходом - с излучателем 1, второй делитель 11 частоты, первым входом соединенный с выходом генератора 8, вторым входом - с датчиком 9 скорости, выходом - с вторым входом синхронного детектора 5.

Устройство дл  измерени  скорости нормальных волн работает следующим образом.

Излучатель 1, возбуждаемый синусоидальным сигналом с круговой частотой Я i/N, где Л, - частота генератора В, N - коэффициент делени  частоты первым делителем 10, создает в волноводе 2 набор нормальных волн с различными скорост ми. Поле в волноводе 2 можно представить в виде суперпозиции волн

Р

тч

m

(1)

где m - номер нормальной волны;

X - координата вдоль оси волновода; А - амплитуда волны;

П

J

(2)

с„,скорость нормальной волны номера га.

Приемник 3 перемещаетс  со скоростью V вдоль оси волновода 2. Это означает, что

,(3)

где t врем  перемещени  приемника 3;

X - перемещение приемника 3. Сигнал с выхода приемника 3 есть

P rAsincotE - 4

(4)

10

где

(5) (6)

поскольку на практике .

Формула (6) определ ет доплеровс- кое смещение частоты сигнала в ре-. зультате движени  приемника 3.

Таким образом, сигнал приемника

0

5

0

5

0

г

H(n-siJ

и

3 имеет высокочастотную М

низкочастотную 2Z А sinco t составл ю . m ni щие. Сигнал с выхода приемника 3 после усилител  4 подаетс  на первый вход синхронного детектора 5, на второй вход которого подаетс  опорный синусоидальный сигнал частоты Л- Q от второго делител  11. Сигнал с датчика 9 скорости подаетс  на второй делитель 1 1 частоты, частота Я., генератора 8 делитс  делителем 11 в N+V/C раз, что обеспечивает изменение частоты fi на соединенном с вторым делителем I1 входе синхронного детек ,1

-|«

5

0

тора 5 на величину Q

Сигнал с выхода детектора 5 содержит только низкочастотную составл ющую

М

Р ZlA sinco t+B, (7)

где В - посто нна  составл юща  детектора 5.

Далее этот сигнал подаетс  на вход анализатора 6 спектра, который измер ет спектр нормальных волн, т.е. дл  каждой нормальной волны. После определени  частот спектра нормальных волн 03 п вычислительный блок 7 вычисл ет скорость каждой нормальной волны по формуле

П

V О).

(8)

55

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости нормальных волн, содержащее электро313072434

   акустически последовательно соеди-жено датчиком скорости, закрепленным ненные излучатель, установленный нана приемнике, первым делителем час- волноводе, и расположенный с возмож-тоты, входом соединенным с выходом ностью свободного перемещени  вдольгенератора, выходом - с излучателем, последнего приемник, усилитель, синх- 5вторым делителем частоты, первым ронный детектор, анализатор спектравходом соединенным с выходом генера- и вычислительный блбк, и генератор,тора, вторым входом - с датчиком отличающеес  тем, что,скорости, выходом - с вторым входом с целью повьшени  точности, оно снаб-синхронного детектора.