SU599205A1 - Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number
SU599205A1
SU599205A1 SU762335824A SU2335824A SU599205A1 SU 599205 A1 SU599205 A1 SU 599205A1 SU 762335824 A SU762335824 A SU 762335824A SU 2335824 A SU2335824 A SU 2335824A SU 599205 A1 SU599205 A1 SU 599205A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
output
phase
carrier
phase detector
Prior art date
Application number
SU762335824A
Other languages
English (en)
Inventor
Вениамин Моисеевич Кущуль
Борис Алексеевич Васильев
Владимир Львович Борцов
Вакиф Карамович Хамидуллин
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority to SU762335824A priority Critical patent/SU599205A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU599205A1 publication Critical patent/SU599205A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54)

Claims (4)

  1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА - И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ измерени  фазы по несущей частоте, состо щий из последовательно соединен ных первого фазового детектора, второ го усилител  первого исполнительного двигател  и первого фозовращател , пр этом вход первого фазового детектора соединен с выходом первого усилител , вход первого фазовращател  - с выходом модул тора, а выход первого фазовращател  - со вторым входом первого фазового детектора контур измерени  фазы по модулирующей частоте, состо щий из последовательно соединенных второго амплитудного детектора, второго фазового детектора, третьего усилител , второго исполнительного двигател  и второго фазовращател , при этом вход второго фазовращател  соединен с выходом модул тора через первый амплитудный детектор, вход второго амплитудного детектора подклю чен к выходу первого усилител , а выход второго фазовращател  соединен со вторым -входом второго фазового детектора 4 . Недостатком известного способа и устройства  вл етс  вносима  вследствие изменени  реверберационной картины нестабильность акустического пол  в измерительном акустическом преобразователе , привод ща  к значительным погрешност м и снижению точности измерений . Цель изобретени  - повышение точности измерений. Дл  этого по предлагаемому способу несущую и модулирующую частоты амплитудно-модулированного сигнала одновре менно пропорционально измен ют до нулевой разности фаз по модулирукмцей частоте, фиксируют фазовый сдвиг по несущей частоте, после чего измен ют полученное значение несущей частоты до нулевой разности фаз по несущей частоте и по полученному значению несущей частоты суд т о скорости ультразвука . Дл  реализации предлагаемого спосо ба в устройство дл  определени  скорости ультразвука, содержащее последо вателгно соединенные генератор ультразвуковой частоты, модул тор, измери тельный акустический преобразователь, усилитель и первый фазовый детектор, а также подключенный к выходу модул тора первый амплитудный детектор и подключенные к выходу усилител  после довательно соединенные второй амплиту ный детектор и второй фазовьй детекто введены блок перестройки частоты, под ключенный к входу генератора ультразв ковой частоты, частотомер и делитель частоты, входы которых подключены к выходу генератора ультразвуковой част ты, а выход делител  частоты подключе ко второму входу модул тора, и коммутатор , входы которого подключены к вы - ходам первого и второго фазовых детек торов, а выход - к входу блока перестройки частоты, при этом выход модул  ор .а подключен ко второму входу первого фазового детектора, а выход первого амплитудного детектора подключен ко второму входу второго фазового детектора . Сущность предлагаемого- технического решени  заключаетс  в установке в измерительном акустическом преобразователе стабильной карты акустического пол  с посто нной длиной ультразвуковой волны путем изменени  частоты генерируемых ультразвуковых частот. Установка посто нной длины волны осуществл етс  в два этапа. Первый этап - изменение несущей и модулирующей частот до установки наперед заданной длины волны модулирующего сигнала . При этом несуща  частота принимает значение, при котором фазовый детектор по несущей частоте выходит на требуемый участок .характеристики. Второй этап - изменение несущей частоты до установки наперед заданной длины волны несущей частоты. При выполнении услови  постю нства и однозначности длины волны по несущей частоте скорость ультразвука будет пр мо пропорциональна частоте ультразвуковых Колебаний. Диапазон изменени  частоты генератора ультразвуковых колебаний в-замкнутом контуре определ етс , исход  из условий однозначности работы фазового детектора, по формуле где f Hf - максимсшьна  и минимальма с MCLItC на  частоты при условии однозначной работы фазового детектора в диапазоне фазовых сдвигов от „акс-110 1инПрежде всего задаютс  величиной фазового сдвига по модулирующей частоте РМ f при котором сигнал на выходе фазового детектора по модулиру  аей частоте равен нулю. При фиксированной базе измерительного акустического преобразовател  I величина фазового сдвига Фи однозначно св зана со значением длины волиы модулирующего сигнала А , J А,,2 г. (2) При известном значении У. м по полученному в ходе работы контура значении, частоты модул ции fw можно -приблизительно судить о скорости ультразвука при5л. приУл. Пределы допустимых значений фазоВОГО сдвига fMnanc И ммик / ПрИ КОТОрых в контуре ПО модулирующей частоте однозначно устанавливаетс  значение фазового сдвига f. определ ютс  по характеристике фазового детектора модулирующей частоты. По формуле (1), задава сь одной из частот лиаксили|-„м„„ рассчитьшают другую частоту. По этим частотам определ ют диапазон измер емых скоростей ультра звука . Поскольку в предлагаемом-способе частоты и фазовые сдвиги св заны отношением к. нес значение несущей частоты величина фазового сдвига по несущей частоте; к - коэффициент пропорционал ности или коэффициент де лени  делител  частоты, то задава сь К, можно по значению фа зового сдвига по модулирующей частот f м определить значение фазового сдвига по несущей частоте Чне, которое неооходимо поддерживать с помощь контура по несущей частоте. Пределы допустимых значений фазового сдвига по несущей частоте нес„д и нее которых должен работать контур, определ ютс  по характеристи ке фазового детектора несущей частот Целью работы контура по модулирую щей частоте-  вл етс  получение значе ний модулирующей и несущей частот, при которых фазовый детектор по несу щей частоте выйдет в диапазон фазовы сдвигов отФнес«акс-«° нес „«„ Работа контура по несущей частоте сводитс  к установке точного значени величины фазового сдвига по несущей частоте нес- При этом на выходе фазового детектора несущей частоты уст новитс  нулевой сигнал.. Длина волны ультразвуковых колебаний по несущей частоте определ етс  как иес-2. (6) При известном значении по трлученному в ходе работы конечному значению несущей частоты „ можно точно определить скорость ультразвука в исследуемой среде . При изменении скорости ультразвука С в среде, поддержива  стабильны фазовый сдвиг по несущей частоте/ т. значение Яцеоf по значению измен юще с  несущей частоты jyej. можно судить о скорости ультразвука С, На чертеже представлено устройств реалнзунмцее предлагаемый способ. Устройство состоит из последовательно соединенных генератора ультразвуковой частоты 1, модул тора 2, измерительного акустического преобразовател  3, усилител  4 и первого фазового детектора 5, первого амплитудного детектора б, подключенного к выходу модул тора 2, подключенных к выходу усилител .4 последовательно соединенных второго амплитудного детектора 7 и второго фазового детектора 8, коммутатора 9, входы которого подключены к выходам первого 5 и второго 8 фазовых детекторов, блока перестройки частоты 10, подключенного между выходом коммутатора 9 и генератором 1, делител  частоты 11 и частотомера 12, входы которых подключены к выходу генератора 1, а выход делител  подключен ко второму входу модул тора 2, при этом выход модул тора 2 подключен ко второму входу первого фазового детектора 5, а выход первого амплитудного детектора 6 подключен ко второму входу второго фазового детектора 8. Устройство работает следующим образом . С помощью генератора ультразвуковых колебаний 1, делител  частоты 11 и модул тора 2 формируют амплитудномодулированный сигнал, который поступает на измерительный акустический преобразователь 3 и затем на усилитель 4. Сигнал модулирующей частоты выдел етс  на амплитудных детекторах 6 и 7 и поступает на второй фазовый детектор 8. Пусть при включении устройства на выходе второго фазового детектора 8будет посто нный сигнал. Коммутатор 9подключает выход второго фазового детектора к входу блока перестройки частоты 10, который, в частности, можех оыть интегральным.или пропорционально-интегральным звеном. При этом начинает работать контур калибровки по модулирующей частоте. Блок перестройки частоты 10 управл ет частотой генератора и, следовательно, частотой модулирующего сигнала, получаемого на выходе делител  частоты 11. При достижении- нул  на выходе второго фаэового детектора 8 коммутатор 9 отключает его и подключает к вхсЗду блока перестройки частоты 10 выход первого фазовогсЗ детектора 5. Блок перестройки частоты измен ет частоту генератора 1 до получени  нул  на выходе первого фазового детектора 5. При этом значение несущей частоты, измеренное частотомером 12, оудет пропорционально значению скорости ультразвука в веществе. Величина сигнала на выходе фазового детектора 8 измен етс  незначительно . Дальнейшие изменени  скорости ультразвука в веществе устройство будет отслеживать, измен   пропорционально несущую и модулирующую частоты, причем будет работать контур по несущей частоте. Если вследствие резких внешних возмущений первый фазовый детектор 5 переходит на другой рабочий участок своей характеристики, то по вл етс  сигнал на выходе второго фазового детектора 8. Коммутатор 9 отключает цепь первого фазового детектора и подсоедин ет к выходу блока пе рестройки частоты 10 выход второго фазового детектора 8 и повтор етс  режим калибровки. Возможно также использование двух самосто тельных контуров по модулирую щей и несущей частотам с раздельными перестраиваемыми генераторами. В этом случае добавл етс  контур сведени  частот, осуществл ющий пропорциональное изменение несущей и модулирующей частот. Но, в сущности, така  схема  вл етс  модификацией делител  частоты 11 . Предлагаемый способ позвол ет уст ранить погрешность за счет нестабиль ности реверберационной картины в измерительном акустическом преобразова теле и, следовательно, повысить,точность измерени  скорости ультразвука Диапазон измер емых скоростей в предлагаемом способе не имеет принци ограничений. Формула изобретени  1. Способ определени  скорости ультразвука, основанный на возбуждеНИИ в исследуемой среде амплитудномодулированного сигнала, приеме его на фиксированном рассто нии и измерении сдвигов фаз прин того сигнала по Модулирун цей и несущей частотам, о тл и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью (аовмценй  точности измерений, несущую и модулирующую частоты амп итудно-мо дулированного. сигнала одновременно пропорционально измен ют до нулевой разности фаз по модулирующей частоте/ фиксируют фазовый сдвиг по несущей частоте, после чего измен ют полученное значение несущей частоты до нулевой разности фаз по несущей частоте и по полученному значению несущей частоте суд т о скорости ультразвука. 2. Устройство дл  осуществлени  способа по П.1, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковой частоты, модул тор, измерительный акустический преобразователь, усилитель и первый фазовый детектор а также подключенный к выходу модул тора первый амплитудный детектор и подключенныеи выходу усилител  последовательно соединенные второй амплитудный детектор и второй фазовый детектор , отличающеес  тем, что в устройство введены блок перестройки частоты, подключенный к входу генератора ультразвуковой частоты, частотомер и делитель частоты, входы которых подключены к выходу генератора ультразвуковой частоты, а выход делител  частоты подключен ко второму входу модул тора, и коммутатор, входы KOTODoro подключены к выходам перого и второго фазовых детекторов, а ыход -. к входу блока перестройки частоты, при этом выход модул тора подключен ко второму входу Ъервого фазового детектора, а выход первого амплитудного детектора подключен ко второму входу второго фазового детек-v тора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе.: 1.Авторское свидетельство СССР № 373610, кл. &01N 29/00, 1973.
  2. 2.Авторское, свидетельство СССР 437008, кЛ. О 01 N 29/00, 1974.
  3. 3.Авторское свидетельство СССР 340958, кл. G- 01 N 29/QO, 1972.
  4. 4.Сборник Нова  аппаратура и методика ее применени  в народном хоз йстве , Красно рск, 1966, ГермаHOJ9 С.К., Шитников Ш.й., Приборы серии УФИ,с. 54.
SU762335824A 1976-03-22 1976-03-22 Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени SU599205A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762335824A SU599205A1 (ru) 1976-03-22 1976-03-22 Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762335824A SU599205A1 (ru) 1976-03-22 1976-03-22 Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU599205A1 true SU599205A1 (ru) 1978-03-25

Family

ID=20652757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762335824A SU599205A1 (ru) 1976-03-22 1976-03-22 Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU599205A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4238795A (en) Microwave range measuring system for measuring the distance of an object
GB584496A (en) Improvements in or relating to radio measurement of the distance of an object
SU599205A1 (ru) Способ определени скорости ультразвука и устройство дл его осуществлени
JPH0452586A (ja) 測距装置
JPH0569192B2 (ru)
US2964990A (en) Signal modulation system for electrooptical measurements of distances
SU788040A1 (ru) Автоматический электронный влагомер
JPH05203732A (ja) 測距装置
SU752197A1 (ru) Измеритель коэффициента трансформации
SU1270581A1 (ru) Способ измерени скорости распространени ультразвука и устройство дл его осуществлени
RU2048685C1 (ru) Способ определения погрешностей радиодальномера
SU1250854A1 (ru) Устройство дл измерени приращени скорости распространени ультразвука
CN118425972A (zh) 激光测试装置和激光测距仪
SU1636790A1 (ru) Калибратор дискретных фазовых приращений
SU811501A1 (ru) Устройство дл измерени неравномерностифАзОчАСТОТНОй ХАРАКТЕРиСТиКиКАНАлА СВ зи
SU834564A1 (ru) Устройство дл измерени девиациичАСТОТы чАСТОТНО-МОдулиРОВАННыХСигНАлОВ
SU824079A1 (ru) Измеритель добротности сверхвысоко-чАСТОТНОгО РЕзОНАТОРА
SU715941A1 (ru) Устройство дл неконтактного определени параметров вибрации
SU824072A1 (ru) Способ измерени фазовыхСдВигОВ
SU1642260A1 (ru) Устройство дл измерени вибрационных характеристик
SU153145A1 (ru)
SU659995A1 (ru) Устройство дл измерени амплитудночастотных характеристик сверхвысокочастотных линий задержки
SU569966A1 (ru) Устройство дл определени фазоамплитудных погрешностей фазометров
SU838609A1 (ru) Устройство дл измерени быстроизмен ющихс фАзОВыХ СдВигОВ
RU2008664C1 (ru) Устройство для определения концентрации свободного газа в жидкости