SU520139A1 - Ultrasonic Liquid Pressure Gauge - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к средствам ультразвукового контол  технологических параметров жидких сред и может быть использовано дл  автоматического контрол  давлени  в гидросистемах.The invention relates to the means of ultrasonic control of technological parameters of liquid media and can be used to automatically control pressure in hydraulic systems.

Известен ультразвуковой измеритель давлени  в жидкости, содержащий импульсный генератор, излучатель и приемник ультразвуковых импульсов, блок задержки, детектор и формирующий каскад, подключенный к блоку задержки, второй формирующий каскад, интегратор и регистрирующий блок. Однако отмечаетс  наличие значительных погрещностей измерени  при по влении реверберационных сигналов на приемнике ультразвуковых импульсов .A ultrasonic fluid pressure gauge is known, comprising a pulse generator, an ultrasonic pulse emitter and receiver, a delay unit, a detector and a shaping stage connected to a delay unit, a second shaping stage, an integrator and a recording unit. However, it is noted that there are significant measurement faults when reverberation signals appear on the receiver of ultrasonic pulses.

Дл  исключени  реверберащюнных погрешностей предлагаемый измеритель снабжен дополнительными детектором, выход которого подключен к интегратору, а вход через резисторы - к разностным выходам формирующих каскадов, выполненных в виде блокинг-генераторов.To eliminate reverberation errors, the proposed meter is equipped with an additional detector, the output of which is connected to the integrator, and the input through resistors - to the differential outputs of the forming stages, made in the form of blocking generators.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого ультразвукового измерител  давлени .The drawing shows a block diagram of the proposed ultrasonic pressure gauge.

Измеритель состоит из генератора 1, излучател  2, устанавливаемого в процессе контрол  на трубопроводе 3, приемника 4, подключенной к нему The meter consists of the generator 1, the radiator 2, installed in the process of control on the pipeline 3, the receiver 4 connected to it

цепи, содержащей усилитель 5, детектор 6, первый формирующий каскад 7, резистор 8 и дополнительный детектор 9, последовательно соединенных второго резистора 10, второго формирующего каскада 11 и блока задержки 12, соединенного с генератором 1, интергатора 13 и регистрирующего блока 14.the circuit containing the amplifier 5, the detector 6, the first forming cascade 7, the resistor 8 and the additional detector 9 connected in series the second resistor 10, the second forming stage 11 and the delay unit 12 connected to the generator 1, the intergator 13 and the recording unit 14.

Измеритель работает следующим образом.The meter works as follows.

Генератор 1 вырабатывает импульсы электрического напр жени , возбуждающие подключенный к одному из его выходов излучатель 2, который посылает в трубопровод 3 с контролируемой жидкостью короткие импульсы ультразвуковых колебаний . Ультразвуковые импульсы, прощедщие через контролируемую жидкость, поступают на приемник 4, который преобразует их в электрические высокочастотные импульсы, отделенные во врем  от возбуждающего импульса на величину, завис щую от контролируемого давлени .The generator 1 produces electrical voltage pulses that excite a radiator 2 connected to one of its outputs, which sends short pulses of ultrasonic vibrations to the pipeline 3 with a controlled fluid. Ultrasonic pulses pinched through the controlled fluid are fed to the receiver 4, which converts them into electrical high-frequency pulses separated during the time from the excitation pulse by an amount depending on the pressure being monitored.

На приемник идут также разделенные во времени многократно отраженные внутри трубопровода импульсы.The pulses, also separated in time, repeatedly reflected inside the pipeline, go to the receiver.

Прин тые сигналы через усилитель 5 и детектор 6 поступают на вход каскада 7, выполненного в виде ждущего блокинг-генератора, который вырабатьшает пр моугольные импульсы, сформированные из прин тых основного и реверберционного сигналов. Длительность формируемых импульсов при этом устанавливаетс  превышающей величину максимально возможного изменени  времени распространени  ультразвукового импульса пр мого распространени  при изменении условий контрол .The received signals through the amplifier 5 and the detector 6 are fed to the input of the cascade 7, made in the form of a waiting blocking generator, which generates rectangular pulses formed from the received main and reverb signals. In this case, the duration of the generated pulses is set to be longer than the maximum possible change in the propagation time of the direct propagation ultrasonic pulse when the control conditions change.

С выхода каскада 7 пр моугольные видеоимпульсы идут через резистор 8 на вход детектора 9. На последний через другой резистор 10 с выхода второго каскада 11, разностного относительно выхода каскада 7, поступают пр моугольные видеоимпульсы, сформированные из задержанных импульсов генератора 1, имеющие длительность , превышающую врем  действи  реверберационных сигналов. Каскад И, выполненный по схеме ждущего блокинг-генератора, запускаетс  импульсом генератора, поступающим через блок задержки 12, величину которого устанавливают согласно услови м контрол .From the output of cascade 7, rectangular video pulses go through resistor 8 to the input of detector 9. On the latter, rectangular video pulses formed from delayed pulses of generator 1 having a duration longer reverberation time. Cascade I, performed according to the scheme of the waiting blocking generator, is triggered by a generator pulse, which is supplied through a delay unit 12, the value of which is set according to the control conditions.

Разнопол рные импульсы каскадов 7 и 11 суммируютс  на входе детектора9. При этом величины резисторов 8 и 10 выбираютс  значительно превышающим величину выходных сопротивлений каскадов 7 и 11. Детектор 9 подключен к резисторам 8 и 10 электродом, имеющим пол рность, совпадающую по знаку с импульсами каскада 7. В этом случае детектор из суммированных импульсов выдел ет в каждом цикле излучени  только один пр моугольный импульс, длительность которого равна временному интервалу между передними фронтами импульса, сформированного из задержанного импульса генератора 1, и импульса, сформированного из ультразвукового импульса пр мого распространени , и пр мо пропорциональна величине контролируемого давлени .The multipolar pulses of stages 7 and 11 are summed at the detector input9. In this case, the values of resistors 8 and 10 are chosen significantly higher than the output resistances of the cascades 7 and 11. The detector 9 is connected to the resistors 8 and 10 by an electrode having a polarity coinciding in sign with the pulses of the cascade 7. In this case, the detector selects from the summed pulses each radiation cycle, only one rectangular pulse, whose duration is equal to the time interval between the leading edges of the pulse formed from the delayed pulse of the generator 1, and the pulse formed from the ultrasonic direct propagation pulse, and directly proportional to the magnitude of the pressure being monitored.

Вли ние импульсов, сформированных из реверберационных сигналов, исключаетс  выбором такой длительности импульса формирующего каскада 11, чтобы его задний фронт находилс  на временной оси правее заднего фронта импульса каскада 7, сформированного из последнего реверберационного сигнала .The effect of the pulses generated from the reverb signals is eliminated by selecting the pulse duration of the shaping stage 11 so that its falling edge is on the time axis to the right of the falling edge of the pulse of the cascade 7 formed from the last reverb signal.

Импульсы с выхода детектора 9 постзшают в интегратор 13, где преобразуютс  в напр жение посто нного тока, пропорциональное их длительности ,которое подаетс  в регистрирующий блок 14, Шкала последнего градуирована в единицах контролируемого давлени .The pulses from the output of the detector 9 are post-imported into the integrator 13, where they are converted into a DC voltage proportional to their duration, which is fed to the recording unit 14, the scale of the latter is calibrated in units of controlled pressure.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Ультразвуковой измеритель давлени  в жидкости , содержащий импульсный генератор, излучатель и приемник ультразвуковых импульсов, резисторы, блок задержки, детектор и формирующий каскад, подключенный к блоку задержки, второй формирующий каскад, интегратор и регистрирующий блок, отличающийс  тем, что, с целью исключени  реверберационных помех, он снабжен дополнительным детектором, выход которого подключен к интегратору, а вход через резисторы - к разностным выходам формирующих каскадов, вьшолненных в виде блокинг-генераторов.An ultrasonic fluid pressure meter containing a pulse generator, an ultrasonic pulse emitter and receiver, resistors, a delay unit, a detector and a shaping cascade connected to the delay unit, a second shaping cascade, an integrator and a recording unit, characterized in that in order to eliminate reverberation noise , it is equipped with an additional detector, the output of which is connected to the integrator, and the input through resistors - to the differential outputs of the forming stages, executed in the form of blocking generators. ЮYU