SU1610309A1

SU1610309A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвука

Info

Publication number: SU1610309A1
Application number: SU884612786A
Authority: SU
Inventors: Николай Павлович Воробьев; Виктор Николаевич Дерешев; Владимир Васильевич Гребенюк
Original assignee: Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-11-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерений скорости ультразвука методом синхрокольца в различных средах. Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерений. В устройстве обеспечиваетс оптимальное соотношение между длительностью прин того импульса и периодом автоциркул ции синхрокольца. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости ультразвука в различных средах. I Цель изобретени - повьппение точности и расширение диапазона измерений за счет обеспечени оптимального соотношени между длительностью прин того импульса и периодом автодир- кул ции синхрокольца.

На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого устройства-, на фиг.. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу,- на фиг. 3 - форма сигнала автоциркул ции в зависимости от параметров цепи детектировани и длительности t цуга прин того и сформированного импульсов.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор Т импульсов , излучающий 2 и приемньй 3 преобразователи, приемный усилитель 4, детектор 5 положительных полуволн , схему ИЛИ 6, управл емый

фильтр 7, триггер 8 с раздельным запуском, синхронизируемый генератор 9 и регулируемый усилитель 10, выход которого соединен со входом генератора 1 импульсов, последовательно соединенные линейный усилитель 11, вход которого подключен к выходу приемного преобразовател 3, блок 12 прив зки уровн , детектор 13 и усилитель 14 посто нного тока, выход которого соединен со вторым входом регулируемого усилител 10, последовательно соединенные детектор 15 отрицательных полуволн, вход которого подключен к выходу приемного усилител 4, инвертор 16, формир ова- тель 17 импульсов и счетчик 18 импульсов , вход которого подключен ко второму выходу генератора 1 импульсов . Второй и третий входы триггера 8 подключены соответственно к дам инвертора 16 и формировател 17 импульсов, второй выход которого соединен со вторьгм входом схемы

а:

о со

о )

316

ИГО 6, а второй вход управл емого фильтра 7 соединен с выходом детектора 5 положительных полуволн.

Устройство работает следукнцим образом .При включении синхронизируемьш генератор 9 вырабатьшает электрический импульс, который, пройд регулируемый усилитель 10 и генератор 1, усиливаетс и поступает на излучающий преобразователь 2, вызыва генерацию и излучение в среду акустического импульса.

Акустический импульс после прохождени исследуемой среды принимаетс приемным преобразователем 3, преобразуетс в нем в электрический импульс усиливаетс приемным усилителем 4, затем преобразуетс детектором 5 положительных полуволн и одновремен-; но преобразуетс детектором 15 отри дательных волуволн, в результате че- .го на выходах детекторов 5 и 15 получаетс сигнал, состо щий соответственно из положительных и отрицательных полуволн.

Затем сигнал с выхода детектора 5 поступает на первый вход схемы ИЛИ 6 и на второй вход регулируемого фильтра 7. При по влении первой положительной полуволны схема ИЛИ 6 выключает регулируемый фильтр 7 и полуволна импульса проходит на первый вход триггера 8 с раздельным запуском , вызыва его срабатывание.

Одновременно сигнал с выхода детектора 15 отрицательных полуволн поступает на вход инвертора 16, инвертируетс им и подаетс на второй вход триггера 8, вызыва его вторичное срабатывание, этот же сигнал подаетс также на вход формировател 17, который вырабатывает длитель- ный импульс пр моугольной формы, по длительности превышающий прин тый цуг импульсов, блокиру тем самым триггер 8 от срабатывани от последующих полуволн цуга, т.е. триггер 8 становитс нечувствительным к входным сигналам на первом и втором входах .

С.инверсного (второго) выхода формировател 17 сигнал поступает на .второй вход схемы ИЛИ 6, котора при по влении данного сигнала включает в работу регулируемьш фильтр 7.

Импульс с выхода триггера 8 посту пает на вход синхронизируемого генератора 9. и запускает его.

10

03091

В дальнейшем цикл автоциркул ции сигнала повтор етс .

В процессе работы синхроимпульсы с выхода приемного преобразовател 3 поступают также на вход линейного усилител 11, усиливаютс им без ограничени и поступают на вход блока 12 прив зки уровн , отрегулированного так, что сигнал управлени на его выходе по вл етс только в случае превышени заданного отношени сигнал/шум на входах усилителей 4 и 11. С выхода блока 12 сигнал посту- пает на вход детектора 13, детектируетс в нем и далее усиливаетс усилителем 14 посто нного тока, с выхода которого си-гнал поступает на второй вход регулируемого усилител 10, усиление которого максимально при отсутствии сигнала на выходе усилител 14 посто нного тока.

20

5

0

5

0

В результате напр жение на выходе генератора 1, а следовательно, и мощность, подводима к излучающему преобразователю 2, оказываютс функционально зависимыми от заданного оптимального зфовн полезного сигнала на выходе приемного преобразовател 3, т.е. отношение сигнал/шум на выходе поддерживаетс стабильным.

На фиг. 2 представлены временные диаграммы сигналов автоциркул ции в соответствующих точках а, Ъ, с, d, е, f, g, h блок-схемы устройства, изображенного на фиг. 1, где Т - период автоциркул ции сигналов; t,. 5

Ц

длительнос1ь цуга прин тых импульсов, с, t - текущее врем ; и - напр жение.

На фиг. 3 показана форма сигнала автоциркул ции в зависимости от параметров цепи детектировани и длительности сформированного импульса.

Параметры цепи выражены через

t. цуга прин того и

50

Я RC t,

5

где R

С

t,

сопротивление цепи детектировани сигнала;

емкость цепи детек- тир овани сигнала} длительность цуга прин тых импульсов;

UBX

161

напр жени соответственно на выходе и входе цепи детектировани сигнала.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени скорости ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизируемый генератор, регулируемый усилитель, генератор импульсов, излучающий и приемный преобразователи .и приемный усилитель, последовательно соединенные линейный усилитель, вход которого подключен к выходу приемного преобразовател , блок прив зки уровн , детектор и усилитель посто нного тока , выход которого соединен с вторым входом регулируемого усилител , и счетчик импульсов, вход которого подключен к второму выходу генератора импульсов, отличающеес

1610309

тем, что, с цепью повышени точности и расширени диапазона измерений, оно снабжено последовательно соединенны- ми детектором положительных пцлуволн, схемой ИЛИ, управл емым фильтром и триггером с раздельн1лм запуском и последовательно соединенными детектором отрицательных полуволн, инверто Q ром к формирователем импульсов,, вхо- .ды детекторов положительных и отрицательных полуволн подключены к выходу приемного усилител , второй вход управл емого фильтра соединен с

JJ выходом детектора положительных попу- всхлн, выход инвертора подключен к второму входу триггера с раздельным запуском, третий вход которого соединен с первым выходом формировател

20 импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом схемы ИЛИ, а выход триггера с раздельным запуском подключен к входу синхронизируемого генератора.

25

Фиг. г

2

.3

J3 t.Mff