SU392402A1 - - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКАDEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ULTRASOUND

1one

Изобретение относитс  к области акустических измерений и может найти применение в химическом, гидрометаллургическом производстве дл  физико-химического анализа жидких или газообразных сред, дл  измерени  уровн  и расхода жидкостей и т. д.The invention relates to the field of acoustic measurements and can be used in chemical, hydrometallurgical production for the physico-chemical analysis of liquid or gaseous media, for measuring the level and flow of liquids, etc.

Известны устройства дл  измерени  скорости ультразвука, содержащие последовательно соединенные приемно-передающий пьезопреобразователь , усилитель, каскад формировани , ждущий генератор импульсов и частотомер .Apparatus for measuring the speed of ultrasound are known, comprising a series-connected receiving-transmitting piezo transducer, an amplifier, a shaping stage, a waiting pulse generator, and a frequency meter.

Такие устройства не обеспечивают достаточной точности измерени  при зависимости измерени  скорости ультразвука от амплитуды сигнала, так как амплитудна  компенсаци  не  вл етс  достаточно точной.Such devices do not provide sufficient measurement accuracy when the ultrasound velocity measurement is dependent on the signal amplitude, since the amplitude compensation is not sufficiently accurate.

Цель изобретени  - устранение зависимости скорости ультразвука от амплитуды сигнала .The purpose of the invention is to eliminate the dependence of the speed of ultrasound on the amplitude of the signal.

Это достигаетс  тем, что между усилителем и каскадом формировани  последовательно включены ограничитель и детектор частотноманипулированных колебаний, а ждущий генератор импульсов нагружен на последовательно включенные частотный манипул тор и задающий генератор, подключенные к оконечному каскаду, выход которого электрически св зан с передающим пьезопреобразователем .This is achieved by connecting the amplifier and the frequency-controlled oscillation detector in series between the amplifier and the formation cascade, and the waiting pulse generator is loaded on the series-connected frequency manipulator and master oscillator connected to the final stage, the output of which is electrically connected to the transmitting piezoelectric transducer.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит передающ,ий 1 и приемный 2 пьезопреобразователи, частотомер 3 и генератор 4 запуска. Между усилителем 5 и каскадом 6 формировани  последовательно включены ограничитель 7 и детектор 8 частотно-манипулированных колебаний, а выход генератора 9 импульсов через частотный мапипул тор 10 и задающий генератор 11 подключен к оконечному каскаду 12, который электрически св зан с нередаюп им пьезопреобразователем 1.The device contains transmitting 1 and receiving 2 piezoelectric transducers, frequency meter 3 and generator 4 starts. Between the amplifier 5 and the cascade 6 of formation, the limiter 7 and the detector 8 of frequency-controlled oscillations are connected in series, and the output of the pulse generator 9 is connected through the frequency mapper 10 and the master oscillator 11 to the final stage 12, which is electrically connected to the non-distributor piezoelectric transducer 1.

После включени  устройства генератор 4 запуска выдает запускающий импульс, воспринимаемый каскадом 6 формировани , который , в свою,очередь, запускает генератор 9 импульсов, наход щийс  до этого в ждущемAfter switching on the device, the start-up generator 4 generates a trigger pulse, perceived by the formation cascade 6, which, in turn, triggers the pulse generator 9, which is previously in a waiting state.

состо нии. При получении сигнала генератор 9 переходит в состо ние квазистатнческого равновеси  и генерирует импульс с длительностью , равной с/ (0,2-0,6) Г, где Т - врем  прохождени  акустического сигнала через среду . При этом уровень сигнала на выходе генератора 9 скачкообразно мен етс  с f/i до Uz на врем  действи  импульса, и полученный скачок напр жени  через частотный манипул тор 10 мгновенно мен ет частоту задающего генератора И с /i до fz- Врем  работы задающего генератора на частоте /а равно длительности tu.condition. Upon receipt of a signal, the generator 9 goes into a state of quasi-static equilibrium and generates a pulse with a duration equal to c / (0.2-0.6) T, where T is the time of the acoustic signal passing through the medium. At the same time, the signal level at the output of the generator 9 jumps from f / i to Uz for the duration of the pulse, and the resulting voltage jump across the frequency manipulator 10 instantaneously changes the frequency of the driving oscillator And from / i to fz. frequency / a is equal to the duration of tu.

Скачкообразные изменени  частоты безынерционно усиливаютс  оконечным каскадом 12 и передающим пьезонреобразователем 1 преобразуютс  в акустические сигналы, которые , проход  через исследуемую среду за врем  Т, воспринимаютс  приемным пьезопреобразователем 2 и преобразуютс  в электрические сигналы. Эти сигналы усиливаютс  выше уровн  ограничени  усилителем 5 и через ограничитель 6 подаютс  на детектор 8 частотно-манипулированных колебаний, который преобразует частоты манипул ции в скачкообразные изменени  напр жени , поступающие на вход каскада 6 формировани .- Каскад выдел ет из общего сигнала короткий положительный импульс, вновь запускающий ждущий генератор 9. При этом генератор 4 запуска блокируетс , а процесс работы продолжаетс  по замкнутому синхрокольцу.The step-like frequency changes are instantly amplified by the end stage 12 and the transmitting piezoelectric transducer 1 converted into acoustic signals, which, passing through the medium under study during time T, are perceived by the receiving piezoelectric transducer 2 and converted into electrical signals. These signals are amplified above the limiting level of amplifier 5 and, through limiter 6, are applied to the frequency manipulated oscillation detector 8, which converts the manipulation frequencies to abrupt voltage changes at the input of the formation stage 6. the restarting standby generator 9. In this case, the start-up generator 4 is blocked, and the operation process continues along a closed sync-ring.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  измерени  скорости ультразвука , содержащее последовательно соединенные приемно-передающий пьезопреобразователь , усилитель, каскад формировани , ждущий генератор импульсов и частотомер, отличающеес  тем, что, с целью устранени  зависимости скорости ультразвука от амплитуды сигнала, между усилителем и каскадом формировани  последовательно включены ограничитель и детектор частотно-манинулированныхAn ultrasonic velocity measuring device comprising a series-connected receiving-transmitting piezo transducer, amplifier, formation stage, standby pulse generator, and frequency meter, characterized in that, to eliminate the dependence of ultrasound speed on the signal amplitude, a limiter and detector are sequentially included frequency-mated

колебаний, а ждущий генератор импульсов нагружен на последовательно включенные частотный манипул тор и задающий генератор, подключенные к оконечному каскаду, выход которого электрически св зан с передающимoscillations, and the waiting pulse generator is loaded on a series-connected frequency manipulator and a master oscillator connected to a terminal stage, the output of which is electrically connected to the transmitter

ньезопреобразователем.bezotreobrazovatel.