SU894552A1 - Способ определени скорости ультразвука - Google Patents

Description

() СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  функционально завис щих от скорости ультразвука параметров и показателей жидких и газообразных сред.

Известен способ измерени  скорости ультразвука, при котором формируют частотноманипулированные сигналы в контуре автоциркул ции в такт с периодом автоциркул ции }.

Недостаток известного способа в том, что ограничение амплитуды сигнала перед частотным детектированием вносит переменную составл ющую задержки сигнала в синхрокольце, где остаетс  не скомпенсированной и посто нна  составл юща  временной зедержки , что снижает точность измерений .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ определени  скорости ультразвука при котором в среде возбуждают ультразвуковые волны, принимают их после прохождени  через среду, преобразуют в электрические колебани , посредством электроблоков усиливают, детектируют, формируют основные импульсы, которыми вновь возбуждают ультразвуковые волны в среде, а о скорости ультразвука суд т по величине , обратной измерительному интервалу времени, дл  получени  которого вычитают из периода автоциркул 10 ции электроакустического процесса сумму времени задержки ультразвуковых волн в преобразовател х и времени задержки электрических колебаний в электронных блоках 2}.

15

Недостаток известного технического решени  в низкой точности измерений , обусловленной тем, что компенсируетс  только посто нна  составл юща  паразитного времени задержки.

Цель изобретени  - повышение точности измерений скорости ультразвука.

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что из периода автоциркул ции допол3 нительно вычитают задержку времени между основным и вспомогательным импульсами , а последний формируют в мо мент достижени  передним фронтом про детектированных колебаний уровн , в два раза превышающего уровень формировани  основных импульсов. На фиг. 1 и 2 приведены диаграммы по сн ющие предлагаемый спослб; на фиг. 3 - схема устройства дл  реализации способа. На фиг. 1 в координатных напр жени х , (и) и времени (t) показан прин тый акустический импульс после пре образовани  его в электрический, уси лени  и детектировани . Причем и 2Uq3 - соответственно уровни формировани  формирователей основных и вспомогательных импульсов, Ц и «. + Dj соответственно переменные составл ющие паразитного времени задер ки от нестабильности момента прив зки к переднему фронту прин того элек роакустического импульса при флуктуа ции амплитуды сигнала и изменении частоты излучени  дл  уровней U.p и 2U(p, ta - интервал времени между моментами фиксации фронта прин того сигнала при достижении фронтом соответственно уровней Uqi и 2Uep, т - период колебаний основной гармонической составл ющей излученного импульса , I и II - форма входного сигнала соответственно при максимальном и минимальном значени х амплитуды .колебаний. На фиг. 2 в масштабе оси времени показаны Т - период автоциркул ции импульсов по изложенному способу, со падающий с периодом автоциркул ций по известному способу, ал и 2см - составл ющие посто нной части паразитного времени задержки, соответственно л, - врем  задержки в электронной схеме (определ емое, в основ ном , задержкой включени  генератора) - врем  задержки в мембранах пре образователей, ISu - совпадает с Cs на фиг. 1, TM - измерительный интервал времени, равный времени прохож-. дени  ультразвуковых колебаний в сре де и подлежащий измерению (меньше из мер емой части периода автоциркул ций в известном способе на величину -Si ). Устройство дл  реализации способа содержит измеритель 1 временных интервалов , гиперболический преобразователь 2, устройство 3 задержки, вхо которого подключен к выходу дополнительного формировател  импульсов, вход которого подключен к выходу детектора (не показан). Способ реализуетс  следующим образом . При изменении амплитуды прин того сигнала, а также при смене частоты излучени  (фиг. 1) пропорционально измен етс  величина интервала €,, ЧТО приводит к по влению переменной составл ющей задержки времени в периоде аетоциркул ций (в формирователе синхрокольца) и к снижению точности измерений. Поэтому предложено косвенно измерить интервал ц через (/г и вычесть последний из измерительного интервала фиксацией момента по влени  фронта прин того сигна ла на уровне 2U. После вычитани  интервала /Cj из периода Т автоциркул ций с учетом предварительного вычитани  из него (по известному способу ) посто нной составл ющей времени Сдл + 2См задержки (фиг. 2) имеем измерительный интервал Т,, свободный как от посто нной, так и от переменной составл ющей паразитного времени задержки, а потому подлежащий измерению . Совокупностью функциональных блоков (фиг. 3) компенсируетс  переменна  составл юща  (Tj) паразитного времени задержки включением дополнительного формировател  , порог срабатывани  которого устанавливают в два раза превышающим порог срабатывани  основного формировател  (синхрокольца ), а устройство 3 задержки настраивают на компенсацию посто нной составл ющей паразитного времени задержки в синхрокольце, т.е. врем  распространени  сигнала в устройстве 3 выбирают равным сумме времени СЭА + 2ь1л. В результате включени  блоков устройства (фиг. 3) в режиме автоциркул ции сигнала импульсы с выхода основного формировател  синхрокольца устанавливают триггер 1 в первое устойчивое состо ние, а импульсы с выхода дополнительного формировател  t через устройство 3 задержки через интервал а + Сэл + 2tw времени устанавливают триггер 1 во второе устойчивое состо ние. Интервал времени по влени  импульсов между выходом основного формировател  синхрокольца и выходом дополнительного формировател  с учетом задержки сигнала на врем  С в основном формирователе (не показан) и на врем  + в формирователе 4 равен Jj . В итоге из мерительный интервал Т на выходе блока 1 меньше периода Т автоциркул ций на величину cg + (дц + Zt, что и обуславливает повышение точности измерений скорости ультразвука Описанный способ определени  скорости ультразвука позвол ет на пор док и более повысить точность измерений в широком диапазоне частот излучени  при флуктуации амплитуды прин того сигнала. Формула изобретени  Способ определени  скорости ультразвука , при котором в среде возбуждают ультразвуковые волны, принимают их после прохождени  через среду, преобразуют в электрические колебани , посредством электроблоков усили вают, детектируют, формируют основны 26 импульсы, которыми вновь возбуждают ультразвуковые волны в среде, а о скорости ультразвука суд т по величине обратной измерительному интервалу времени, дл  получени  которого вычитают из периода автоциркул ции электроакустического процесса сумму времени задержки ультразвуковых волн в преобразовател х и времени задержки электрических колебаний в электронных блоках, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерений, из периода автоциркул ции дополнительно вычитают задержку времени между основным и вспомогательным импульсами, а последний формируют в момент достижени  передним фронтом продектированных колебаний уровн , в два раза превышающего уровень формировани  основных импульсов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 29/00, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кЛ. G 01 N 29/00, 1976 (прототип).

   . Cft,

   г

   фие.г

   срагЪ