SU989457A1 - Liquid media ultrasonic analyzer - Google Patents

Description

(50 УЛЬТРАЗВУКОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ СРЕД(50 ULTRASOUND ANALYZER OF LIQUID MEDIUMS

1one

Изобретение относитс  к технике; акустических измерений и может быть использовано дл  контрол  физико-химических свойств жидких сред.This invention relates to a technique; acoustic measurements and can be used to control the physico-chemical properties of liquid media.

Известен ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий генератор возбуждающих импульсов, измер юций и приемный преобразователи,усилитель , амплитудный детектор, формирователь импульсов и измеритель частоты С1 .Known ultrasonic analyzer of liquid media, containing a generator of excitation pulses, measurements of oscillations and receiving transducers, amplifier, amplitude detector, pulse shaper and frequency meter C1.

Недостатком данного анализатора  вл етс  низка  точность контрол , так как не учитываетс  задержка в мембранах и в электронной схеме.The disadvantage of this analyzer is low control accuracy, since the delay in the membranes and in the electronic circuit is not taken into account.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий последовательно соединенные генератор возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, детектор и формирователь импульсов, выходThe closest to the invention in technical essence and the achieved result is an ultrasonic analyzer of liquid media containing a series of excitation pulse generator, a radiating transducer, receiving transducer, amplifier, detector and pulse shaper, output

которого подключен к входу генератора возбуждающих импульсов, последовательно соединенные измеритель временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора возбуждакедих импульсов, и индикатор Г2 J.which is connected to the input of the generator of the exciting pulses, serially connected meter time intervals, the input of which is connected to the second output of the generator of the driving pulses, and the indicator G2 J.

Недостатком известного анализатора  вл етс  низка  точность контрол , так как врем  задержки в мембра10 нах преобразователей приводит к погрешности измерени  времени распространени  сигнала в исследуемой среде .A disadvantage of the known analyzer is the low control accuracy, since the delay time in the membranes of the transducers leads to an error in measuring the propagation time of the signal in the test medium.

Цель изобретени  - повышение точ15 ности контрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the control.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ультразвуковой анализатор жидких сред снабжен формирователем The goal is achieved by the fact that the ultrasonic analyzer of liquid media is equipped with a driver

20 одиночных импульсов, включенным между генераторюм возбуждающих импульсов и формирователем импульсов, генерато ром счетных импульсов, выход которо3 го подключен к второму входу индика тора, и коммутатором, включенным между излучающим и приемным преобразовател ми и соединенным с вторым вь ходом генератора возбуждающих им пульсов. На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового анализатора; на фи,г.2 - временные эпюры, по сн ющие, работу схемы;-на фиг.З конструктив ное выполнение преобразователей. Ультразвуковой анализатор жидких сред содержит последовательно сое .диненные генератор 1 возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, усилитель k, детектор 5 формирователь 6 импульсов и формирователь 7 одиночных импульсов, выход которого подключен к входу генератора 1 возбуждающих импульсов. Кроме того, анализатор содержит последовательно соединенные измеритель 8 временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора 1 возг буждающих импульсов, индикатор 9, генератор 10 счетных импульсов, выx которого подключен к второму входу индикатора 9, и коммутатор 11, вклю ченный между излучающим преобразова телем 2 и приемным преобразователем 3 Ультразвуковой анализатор жидких сред работает следующим образом. Генератор 10 счетных импульсов генерирует импульсы 12 (фиг.2, которые поступают на индикатор 9 а генератор 1 возбуждающих импульсов генерирует импульс, который возбуждает излучающий преобразователь 2. С выхода генератора 1 возбуждающих импульсов импульсы поступают на вход коммутатора 11 и запирают его, на вход измерител  8 временных интервалов и запускают его по передне му фронту импульса 13, а также на вход формировател  7 одиночных импульсов , где формируетс  передний фронт импульса 1. Пр мой акустический сигнал, поступающий с излучающего преобразовател  2, проходит через стенку 15 (фиг.З), исследуемую среду и, частично отража сь, поступает на преоб разователь 3, где преобразуетс  в электрический сигнал 16. Пройд  через усилитель k, сигнал 17 усиливаетс , после чего он поступает в амплитудный детектор 5, затем положительный полупериод сигнала 18 поступает на формирователь 6 импульсов , который по переднему фронту формирует два пр моугольных импульса . Затем формирователь 6 по заднему фронту формирует один импульс 19, который поступает на измеритель В временных интервалов, при этом, по переднему фронту импульса 13 фиксируетс  импульс длительности Т, который поступает на индикатор 9. Кроме того, импульс 19 поступает на вход коммутатора 11, который отпира ,зтс , и на формирователь 7 одиночно-, го импульса,где по переднему фрон- ту импульса 19 фиксируетс  задний фронт импульса 1. Отраженный акустический сигнал от стенки 26, пройд  через исследуемую среду и стенку 15, подвергаетс  всем тем же преобразовани м, происход щим с пр мым сигналом. В результате на выходе измерител  8 временных интервалов получаетс  импульс 21длительностью Jt, который поступает на индикатор 9- При этом, коммутатор 11 запираетс , а в формирователе 7 одиночных импульсов формируетс  по переднему фронту импульса 22фронт импульса 14. Отраженный от стенки 15 сигнал, пройд  через исследуемую среду и стенку 20, достигает приемного преобразовател  3, где он преобразуетс  в электрический сигнал. С выхода формировател  6 импульсов импульс поступает на вход коммутатора 1 1 и отпирает его, на измеритель 8, где по переднему фронту импульса 23 фиксируетс  импульс 2Ц длительностью Tj, который поступает на индикатор 9, и на формирователь 7 одиночного импульса, где сначала формируетс  задний фронт импульса , а затем по заднему фронту импульса 25 формируетс  одиночный импульс, который поступает на генератор 1 возбуждающих импульсов и запускает его. После этого весь цикл повтор етс . Цифровой блок индикатора 9 работает по следующему алгоритму. Врем  прохождени  ультразвука через стенку 20, стенку 15 и через20 single pulses connected between a generator of excitation pulses and a pulse shaper, a generator of counting pulses whose output is connected to the second input of the indicator, and a switch connected between the radiating and receiving converters and connected to the second pulse of the generator of the pulses exciting them. Figure 1 presents the block diagram of the ultrasonic analyzer; in phi, d.2, temporary diagrams explaining the operation of the circuit; in FIG. 3, the constructive implementation of converters. The ultrasonic analyzer of liquid media contains successively coupled single excitation pulse generator 1, radiating transducer 2, receiving transducer 3, amplifier k, detector 5 pulse generator 6 and single pulse generator 7, the output of which is connected to the excitation pulse generator 1. In addition, the analyzer contains a series of 8 time intervals connected in series, the input of which is connected to the second output of the generator 1 of exciting pulses, indicator 9, the generator of 10 counting pulses, which is connected to the second input of indicator 9, and the switch 11 connected between the radiating transducer Telem 2 and receiving transducer 3 Ultrasonic analyzer of liquid media works as follows. The generator 10 counting pulses generates pulses 12 (figure 2, which are fed to the indicator 9 and the generator 1 of the exciting pulses generates a pulse that excites the radiating converter 2. From the output of the generator 1 of the exciting pulses, the pulses go to the input of the switch 11 and lock it to the input of the meter 8 time intervals and trigger it on the leading edge of the pulse 13, as well as on the input of the single pulse generator 7, where the leading edge of the pulse 1 is formed. The direct acoustic signal coming from the radiating direct generator 2 passes through wall 15 (Fig. 3), the medium under study and, partially reflected, enters converter 3, where it is converted into an electrical signal 16. Pass through amplifier k, signal 17 is amplified, after which it enters an amplitude detector 5, then the positive half-cycle of the signal 18 goes to the pulse shaper 6, which forms two square impulses along the leading edge, then the shaper 6 forms one pulse 19 along the trailing edge, which goes to the B time meter, while the leading edge of the pulse 13 is fixed by a pulse of duration T, which is fed to the indicator 9. In addition, the pulse 19 is fed to the input of the switch 11, which unlocks, zs, and to the shaper 7 of a single pulse, where the leading edge of the pulse 19 is fixed the back edge of the pulse 1. The reflected acoustic signal from the wall 26, passing through the medium under study and the wall 15, undergoes all the same transformations that occur with the direct signal. As a result, at the output of the time interval meter 8, a pulse of 21 duration Jt is received, which is fed to the indicator 9. At the same time, the switch 11 is locked, and in the single pulse generator 7 a pulse is formed on the leading edge of the pulse 22 of the pulse 14. The signal reflected from the wall 15 passes through the test the medium and the wall 20 reaches the receiving converter 3, where it is converted into an electrical signal. From the output of the pulse former 6, the pulse arrives at the input of the switch 1 1 and unlocks it, to the meter 8, where a pulse 2C with a duration Tj is recorded on the leading edge of the pulse 23, which goes to the indicator 9, and to the single pulse former 7, where the back front is first formed pulse, and then on the trailing edge of the pulse 25, a single pulse is formed, which is fed to the generator 1 of the exciting pulses and starts it. After that, the whole cycle is repeated. The digital block indicator 9 operates according to the following algorithm. The time of passage of ultrasound through the wall 20, wall 15 and through

rrrrr/7rrrrr / 7

flffJ fJAflffJ fJA

4141

II

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Ультразвуковой анализатор жидких сред/ содержащий последовательно соединенные генератор возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, детектор и формировательUltrasonic analyzer of liquid media / containing serially connected generator of exciting pulses, emitting transducer, receiving transducer, amplifier, detector and driver 5 импульсов, выход которого подключен к входу генератора возбуждающих импульсов ,последовательно соединенные измеритель временных интервалов, вход которого подключен к второму 10 выходу генератора возбуждающих импульсов, и индикатор, отличающийся тем, что,с целью повышения точности контроля,' он снабжен формирователем одиночных импульсов,5 pulses, the output of which is connected to the input of the generator of exciting pulses, a series-connected time interval meter, the input of which is connected to the second 10 output of the generator of exciting pulses, and an indicator, characterized in that, in order to increase the accuracy of control, 'it is equipped with a single pulse shaper, 15 включенным между генератором возбуждающих импульсов и формирователем импульсов, генератором счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу индикатора, и комму20 татором, включенным между излучающим и приемным преобразователями и соединенным со вторым выходом генератора возбуждающих импульсов.15 connected between the generator of exciting pulses and the pulse shaper, the generator of counted pulses, the output of which is connected to the second input of the indicator, and a switch connected between the emitting and receiving converters and connected to the second output of the generator of exciting pulses.