SU913076A1 - Устройство для измерения скорости ультразвуковых колебании 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для физико-химического анализа различных сред, через которые пропускают ультразвуковые колебания.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения скорости ультразвуковых колебаний, содержащее цепь возбуждения, состоящую из последовательно соединенных, генератора опорного напряжения и аку- 10 стического излучателя колебаний, связываемого с исследуемой средой, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных акустического приемника колебаний, связываемого с исследуемой средой, и усилителя, элемент фазировки и измерительный блок [13.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает требуемую точность, вследствие использования временного метода измерения. 20

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения скорости ультразву2

ковых колебаний снабжено фазовым детектором, нуль-органом, ключом и блоком перестройки частоты, к выходу генератора опорного напряжения последовательно подключены элемент фазировки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом усилителя, и блок перестройки частоты, соединенный с входом генератора опорного напряжения, а к выходу фазового детектора последовательно подключены нульорган, ключ, соединенный вторым входом с выходом генератора опорного напряжения, и измерительный блок.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения скорости ультразвуковых колебаний, содержит цепь возбуждения, состоящую из последовательно соединенных генератора 1 опорного напряжения и акустического излучателя 2 колебаний, связываемого с исследуемой средой 3, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных акустического приемника 4 колебаний, связываемого с исследуемой средой 3, и усилителя- 5, элемент 6 фазировки и измерительный блок 7, фазовый детектор

3

913076

4

8, нуль-орган 9, ключ 10 и блок 11 перестройки частоты, к выходу генератора 1 опорного напряжения последовательно подключены элемент 6 фазировки, фазовый детектор 8, второй вход которого соединен с выходом усилителя 5, и блок 11 перестройки частоты, соединенный с входом генератора 1 опорного напряжения, а к выходу фазового детектора 8 последовательно подключены нуль-орган 9, ключ 10, соединенный вторым входом с выходом генератора 1. опорного напряжения, и измерительный блок 7. Устройство работает следующим образом. Высокочастотное напряжение с выхода генератора 1 опорного напряжения поступает на акустический излучатель 2 колебаний и возбуждает его. Возбужденные ультразвуковые колебания проходят через исследуемую стреду 3, поступают на акустический приемник 4 с запаздыванием фазы на величину «г . В акустическом приемнике 4 ультразвуковые колебания снова преобразуются в электрическое напряжение, которое поступает через усилитель 5 на первый вход фазового детектора 8, ко второму входу которого через элемент 6 фазировки поступает сигнал с выхода генератора 1 опорного напряжения. Фазовый детектор 8 выделяет напряжение рассогласования, величина и знак которого являются функцией величины и знака, фазового сдвига между измерительным и опорным напряжениями.

При появлении напряжения рассогласования на выходе фазового детектора 8 это напряжение поступает на входы нуль-орга-. на 9 и блока 11 перестройки частоты, который управляет частотой генератора 1. Изменение частоты опорного напряжения этого генератора происходит до тех пор, пока выходное напряжение фазового детектора 8 (напряжение рассогласования) не станет нулевым. После этого сдвиг фазы между измеряемым и опорным напряжением будет иметь величину «г заданную выбором параметров элемента 6 фазировки.

При изменении скорости ультразвуковых колебаний изменяется и сдвиг фазы между указанными напряжениями, в результате чего на выходе фазового детектора 8 появляется напряжение рассогласования, которое поступает на вход блока 11 перестройки частоты. Перестройка частоты генератора 1 опорного напряжения заканчивается при нулевом значении напряжения рассогласования, что соответствует установке заданного фазового сдвига величиной ^.Момент времени, соответствующий нулевому значению напряжения рассогласования, фиксируется нуль-органом 9 посредством выдачи импульса напряжения, которым открывается ключ 10. Значение частоты ί в указанный момент времени регистрируется измерительным блоком 7, а скорость ультразвука в исследуемой среде определяется по формуле

с = лтьгде 5 — длина исследуемой среды.

Предлагаемое устройство обеспечивает

значительное повышение точности измерения скорости ультразвука при его прохождении через различные среды. Это достигается использованием фазового метода измерения и представлением измеряемой скорости в частном виде. Кроме того, это устройство позволяет с повышенной достоверностью определять адиабатическую сжимаемость, концентрацию и другие физические и химические параметры исследуемой среды.

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для измерения скорости ультразвуковых колебаний, содержащее цепь возбуждения, состоящую из последовательно соединенных генератора опорного напряжения и акустического излучателя колебаний, связываемого с исследуемой средой, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных акустического приемника колебаний, связываемого с исследуемой средой, и усилителя, элемент фазировки и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено фазовым детектором, нуль-органом, ключом и блоком перестройки частоты, к выходу генератора опорного напряжения последовательно подключены элемент фазировки, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом усилителя, и блок перестройки частоты, соединенный с входом генератора опорного напряжения, а к выходу фазового детектора последовательно подключены нуль-орган, ключ, соединенный вторым входом с выходом генератора опорного напряжения, и измерительный блок.