SU717644A1 - Измеритель скорости ультразвука - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для анализа состава и расхода жидких и газообразных сред.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее синхронизирующий генератор, излучающий и приемный пьезопреобразователь, усилитель, амплитудный детектор, стробирующую схему, частотомер и устройство задержки, включенные в синхрокольцо [1] .

Однако в нем устройство задержки включено в синхрокольцо, что приводит, к увеличению периода автоциркуляцйи синхроимпульсов, путем добавления неинформативного времени задержки, и тем самым к снижению точности измерения. .

Наиболее близким по технической ' сущности к предложенному является измеритель скорости ультразвука, со- . держащий последовательно включенные в синхрокольцо синхронизируемый генера-25 тор, излучающий и приемный пьезопр'еобразователи, усилитель, амплитудный детектор и формирующий каскад [2].

Однако точность измерения с помощью этого устройства ограничена вре2 менём задержки сигнала в мембранах преобразователей и в электронной схеме.

Цель изобретения — увеличение точ-‘ ности измерения.

Это достигается тем, что в измеритель скорости ультразвука введены несколько промежуточных пьезопреобразователей,расположенных под углом друг к другу с возможностью однонаправленного последовательного прохождений ультразвука от излучающего пьезопреобразователя через все промежуточные пьезопреобразователй к приемному пьезопреобразователю, усилители-формирователи по числу промежуточных пьезопреобразователей, схему ИЛИ и счётчик импульсов, причем каждый промежуточный пьезопреобразователь подключен к входу соответствующего усилителя-формирователя, выходы всех усилителейформирователей и формирующего каскада соединены со входами схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу счетчика импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная схема одного из вариантов измерителя;

на фиг. 2 - временная диаграмма импульсов на входе счетчика.

' з 'Иэмерит’ёлЁcKto'pbcTBryjfbf Раз”Вука содержим последов’ательно включенные ^Β’'~οήϊΐ}ίρόκόπΒ4θ' 'сйнхронизируёмый/гё'Не-'* ратор 1, излучающий пьезо.прео'бразоватёль 2, промежуточные пьезопреобразователи 3-9, приемный пьезопреобразова-'$ тель '10,усилитель 1 Г,амплитудный детек тор 12,и формирующий каскад 13. Каждый промежуточный пьеэопреобр'аэбватель 3-9 ’п'ЬДкйючей ’к входу соответЬтвующего усилителя-формирователя 1420, выходы которых, а также выход ’ формирующего каскада 13 соединены с 'входами' схемы ИЛИ 21,⁷ выход которой подключен к входу счетчика 22 импульсов. ' - >10 сколько импульсов по числу промежуточных пьезопреобраэователей плюс им'П'уЛ’ьс с выхода приемного пьезопреобразователя 10. По показаниям счетчика импульсов 22 определяется скорость ‘ ультразвука в среде.' Если период Т поступления импульсов с промежуточных пьезопреобразователей равен периоду автоциркуляции импульсов в обычной схеме спнхрокольца, то относительная ' по грешность из мер ён и я с помощью данного измерителя уменьшается в п+1 раз, где.η - число промежуточных пьезопреобраэователей, за счет того, ' Что уменьшается влияние времени задержки импульсов'в мембранах пьезопреобразователей и электронной схеме.

''Йэмёритель работает слёдуощйм образом.

При включении устройства синхронизируемый генератор 1 вырабатывает электрический импульс, который посту' пает на излучающий пьезопреобразователь, преобразующий'его в акустическийймпУ’льс. Акустический импульс про ' ХОДИТ’· исследуемую среду, последовательно отражаясь от плоскостей промежуточных, пьезопреобразоватёлей 3-9, , поступает.в приемный пьезопреобразо' ватёль 10, где преобразуется в ^гэйект. рический импульс. Этот’’.и^Ш'уль'С¹Яр0ходйт через усилитель 11, амплитудный детектор 12 и формирующий каскад 13 и поступает на вход синхронизируемого ''/генератора 1, который снова вырабатывает электрический импульс. Такйм образом,в синхрокольце возникает автоцйркуляция импульсов. Одновременно импульс с выхода формирующего'Каскада 13 поступает наодин из входов схемыИЛИ 21. На остальные входы схемы ИЛИ 21 поступают импульсы с усилителей-формирователей 14-20 по мере того/ как акустический импульс /’ поёледовательно отражается от промежуточных пьезопреобраэователей 3-9. В результате на выходе схемы ИЛИ 21 возникает'последовательность импуль” сЪв7 ’число которых' ^о’Й&Гё^ёйя^еЯ'ко.....-ли чёст вбм промежуточных пьёзо^ео'бр а ' зователёй (фиг.2). За время ,соответ ствующёе периоду автоциркуляций, ' ' в обычной схеме ‘синхрокольца' на вход счётчика импульсов 22 nO’OfyrfS'e^”’не-

Claims (2)

1. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА эмщшт Г-ШШЩГ ргер Ш«УйГ ШдарШ га Ш&й д5 ат йыуь i 1Г- и11ШШШЩй Si нхрони 3ратор 1, излучающий пьезо,преобразоватёль 2V прдмежуточные пьезопрёобра зователи 3-9, приемный пьёзопреобрайова тельЮ,усилитель 1 Г,амплитудный дете тор 12,и фор.мирующий каскад 13. Каждый промежуточный пъезопреобргЖЗ ваТель 3-9пЪд}сЛЁсГ ёй Й входУ сЬответЫ-вующего усилител -формировател  14 20, ваходы котърых, а также выход формирующего каскада 13 соединённы с входами схемы ИЛИ 21,выход которой подключен к входу счетчика 22 импуль сов. -- JC Измеритель работает образом. При включении устройства Синхрони зируемый генератор 1 вырабатывает электрический импульс, который посту пает на йзлучающий.пьезопреобраз.ователь , преобразующий его в акустический имлульс. Акустический импульс про ХйЙйт исследуемую среду, последовательно отража сь от плоскостей проме жуточных пьезопреобразователей 3-5, поступает в приемный пьезопреобразователь Ю, где преобразуете в рический импульс. Этот. ий1тульС Нр Ьхо дитчереэ усилитель 11, амплитудный детектор 12 и формирующий каскад 13 и поступает на вход синхройизируемог генератора 1, кЪторый снова выр абаты вает электрический импульс. Таким обрайомТв синхрЬкОлъце возникает автоциркул ци  импульсов. Одновременно импульс с выхода форШруйй ёго Каскада 13 поступает на один из входов схемы ИЛИ 21. На остальные входы схемы ИЛИ 21 поступают импульсы с усилителей-формирователей 1,4-20 по мере того, как акустический импульс по е ледо ательно отражаетс  от промежуточнЪах пьезопреобразователей 3-9. В результате на выходе схемы ИЛИ 21 ШйййКаетпоследовательность импуль с-ЬЖ; -число KOTOiSbtx ) Шf -ёTШкoi-д . -- a --iiiess ., лич:еством промежуточных пьезопреобра аователей (фиг.2). За врем  Т, соот ветствующее периоду автоциркул цйи, в обычной cxeNfe сйнхрокс льцана вход счётчика импульсов 22 пб 1 Н й не7Г7644 сколько ййпулъсов по числу промежуточных пьезопреобразователей плюс импуйьС с выХода приемного пьезопреобразовател  10. По показани м счетчика импульсов 22 Ьпредел етс  скорость ультразвука в среде. Если период Т пОСтупЛёнй  импульсов с промежуточных пьезопреобразователей равен периоду автоциркул ции ИМПУЛЬСОВ в обычной схеме СИнХрбШльца, то относительна  погр ёшнбСть ИйМеренй  с помощью данного измерител  уменьшаетс  в п+1 , - число промежуточных пьезопреобразователей, за счет того, то уменьшаетс  вли ние времени задержки импульсов в мембранах пьезопреобразователей и электронной схеме. ,Формула изобретени  Измеритель скорости ультразвука, содержащий пвслеДовательно включенные в СинхрбКбльцо синхронизируемый генератор , излучающий и приемный пьезопреобразова ёли , усилитель, амплитудный детектор и формирующий каскад, от ли ч ающий с   тем, что, с цёлбй ПбВЁШёНК : точнбсти измерени , в refO- ёвадёнй несколько промежуточныхпьезопреобразователей ,расположенных с Вб.ЗйбЖНбСТьй бднонаправленного после |цовательного прохождени  ультразвука Ът И элучающе1х пьёзопреобразовател  ч$рез все промежуточные пьезопреобраЗрватёли к приемному пьезопреобразователю , усилители-формирователи по числу.промежуточных пьезопреобразователей , схему ИЛИ и счетчик импульсов, причем каждый промежуточный пьезопрёобразбВатель подключен ко входу Соответствующего усилител -формировател , выходы всех усилителей-формирователей и формирующего каскада соединейй;со входами схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу счетчика й1чпульсов. . .Источники информации, прйн тйево внимание при экспертизе . 1. - патён т США 3710621, кл. 73-194 А, 1973.
2. 2. Бражников Н.И. Ультразвуков ые мётоды . М., Энерги  ,, 1965, cjl26 (прототип).

   л (.;:.iWiir...,NxV-. V ..

   iS5f««iiaia3ie s«|i%«

   - SsscSfe &Sa safeA&ti

   ieE S-;sSic.:.