Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковб1х колебанийпатсйтнс-ихщчша; .; 1lt; amp; лиот; ка i — SU 304448 (original) (raw)
О П И С А Н И Е ЗО 4448ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалиетическиа Республик-10) Заявлено 29.Ч.1969 ( 1334783с присоединением заявкиМПК 6 011 т риоритет Комитет по делам зобретеиий и открытий681,121,8:534. 088,8) 1, Бюллетень1 Опубликовано 25,Ч,1 Дата опубликования сете Мииистрое СССР т 11.19 псанпя Авторыизобретения Н ин, Ю. Д. Харизман, И. Б. Мариенгоф, В А, А. Розов и М. А, Богомолов чишкин,аявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИРОСТРАН ЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ 2 м для ультрадых теической, траслях раз ит Изобретение относится к устройства измерения скорости распространения звуковых колебаний в жидких и твер лах и может быть применено в хим нефтеперерабатывающей и других о промышленности.Известные устройства аналогичного назначения характеризуются низкой разрешающей способностью и чу вствительностью, низкой точностью измерений в случае малых значений коэффициента поглощения, а также в случае небольших расстояний (например, до одного см) между передающим и приемным преобразователями.Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено блоком регулирования времени задержки, выполненным в виде временного селектора, входы которого соединены с формирователем, одним из выходов линии задержки и триггером, а выход - с реверсивным двигателем, кинематически связанным с регулирующим элементом линии з адержки.Указанные отличия позволяют повысить решающую способность, чувствительность очность измерений устройства,На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - блок-схема линии задержки; на фиг. 3 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. Блок-схема устройства содержит зондирующий генератор 1, передающий преобразователь 2 для преобразования электрической энергии зондирующего импульса в энергию уп ругих колебаний, поступающих в исследуемуюсреду 3, приемный преобразователь 4, широкополосный усилитель 5, высокостабильную регулируемую линию задержки 6, осуществляющую задержку зондирующего импульса 10 на величину акустической задержки, а такжевырабатывающую прямоугольный импульс, длительность которого равна времени задержки, формирователь 7 для формирования импульса, стандартизованного по длительности и 15 амплитуде из экспотенциального электрического сигнала после усилителя 5, триггер 8 для выработки прямоугольного импульса, длительность которого равна разности между периодом следования зондирующих импульсов и време нем задержки импульса линией задержки 6.Временной селектор 9 служит для выработки сигнала ошибки, необходимого для приведения в действие реверсивного двигателя 10, кинематически связанного с регулирующим 25 элементом 11 линии задержки 6.Блок-схема линии задержки содержит триггер 12 с двумя устойчивыми состояниями, предназначенный для выработки прямоугольного импульса, длительность которого равна 30 времени акустической задержки, а также ко 304448роткого прямоугольного импульса, сдвинугого относительно зондирующего импульса на время акустической задержки; генератор 13 пилообразного напряжения, вырабатывающий колебания пилообразной формы; компаратор И, производящий сравнение амплитуды пилообразного напряжения с опорным постоянным напряжением; блокинг-генератор 15, вырабатывающий короткий прямоугольный импульс в момент равенства амплитуд пилообразного и опорного напряжений и опрокидывающий этим импульсом триггер 12.На фиг. 3 изображены следующие эпюры напряжений: импульсы 16 на выходе зондиру 1 ощего генератора 1; импульсы 17 на первом выходе линии задержки 6; импульсы 18 па выходе триггера 8; импульсы 19 на выходе формирователя 7; совмещенное изображение (эпюра 20) импульсов 19 со стробирующими пм;1 ульсами 17, 18.Устройство работает следующим образом.Зондирующий генератор 1 вырабатывает периодическую последовательность коротких прямоугольных импульсов, которые поступают па передающий преобразователь 2 датчика, где преобразуются в акустические колебания.Лкустические колебания, распространяясь через исследуемую среду 3, достигают приемного преобразователя 4, где преобразуются в электрические импульсы, и после усиления широкополосным усилителем 5 и формирования по длительности и амплитуде формирователем 7, поступают на третий вход временного селектора 9. Одновременно импульсы зондирующего генератора 1 поступают на вход регулируемой линии задержки 6, запуская триггер 12 с двумя устойчивыми состояниями,Передним фронтом импульса триггера запускается генератор 13,пилообразного напряжения, импульсы которого поступают на компаратор 14, где происходит сравнение их амплитуды с постоянным опорным напряжением,В момент равенства амплитуд срабатывает блокинг-генератор 15, импульс которого восстанавливает триггер с двумя устойчивыми состояниями в первоначальное положение,Импульс блокинг-генератора 15 (Вых, 2) запускает триггер 8, который приводится в исходное состояние импульсом зопдиру 1 ощего генератора 1, 40 45 50 5 10 15 20 25 30 35 Импульсы с триггера 8 и с первого выхода высокостабильной регулируемой линии задержки 6 (триггер 12, вых, 1) поступа 1 от на временной селектор 9. Сюда же поступают импульсы с формирователя 7. Селектор 9 в зависимости от временных положений импульсов 17, 18, 19 вырабатывает на выходе постоянное напряжение той или иной полярности, которое поступает на реверсивный двигатель 10. Реверсивпый двигатель 10 кинематически связан с элементом регулирования (1 величины опорного напряжения Ь которое изменяется до тех пор, пока постоянное напр- жение (сигнал ошибки) на выходе схемы селектора 9 не станет равным нул 1 О. Такое положение прошедшего через исследуемую среду 3 импульса относительно стробирующих импульсов показано на фиг. 3 (эпюра 20), Здесь же показаны возможные временные 1 юложения импульса 19.В случае совпадения импульса 19 с импульсом 16 (фиг, 3, эпюра 20, положение 1) величина задержки увеличивается, а в случае совпадения с импульсом 18 (фиг. 3, эпюра 20, положение П) - уменьшается до тех пор,;ика временное положение импульсов не стапст таким, как показано па эпюре 20 (положение 1 П).Таким Ооразом, время задержки пмпъльс 1 16 высокостабильной регулируемой л;1/ией задержки 6 автоматически приравниваетс к времени аю сти 1 ескои задержки в исслед смой среде 3. Предмет изобретенияУстройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний, содержащее зондирующий генератор, акустические преобразователи, линию задержки, триггер, широкополосный усилитель формирователь и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, чувствительности и точности измерений, оно снабкено блоком регулирования времени задержки, выполненным в виде временного селектора, входы которого соединены с формирователем, одним из выходов линии задержки и триггером, а выход - с реверсивным двигателем, кипематическп связанным с регулирующим элементом линии задержки.30444817Составитель 3. И. Гиндин 1 сдактор С. И. Хейфиц Текред Т, П. Курилко Корректоры: А. Николаеваи Е. Ласточкина Заказ 1835,11 Изд.766 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2