Устройство для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 G01H5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И .КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

1 Изобретение относится к технике аку тических измерений и может быть испол зовано при измерении параметров среды в различных обпэстях промышленности. Известно устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее замкнутую цепь, состоящую из излучающего преобразовйтеля, приемного преобразова теля и усилителя, а также два смесителя и гетеродин l Недостатком известного устройства является узкий диапазон частот, используемых при измерении .параметров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения скорости и коэффициента затухания -ультразвука, содержащее последовательно соединенные усилитель, аттеню атор, линию задержки, фильтр, излучающий преобразователь и приемный преобразователь, выход ijoTopono подключен к входу усилителя, частотомер, вход кот рого подключен к излучающему преобразователю, амплитудный дискриминатор и детектор, включенный между усилителем и амплитудным дискриминатором{ 22. Недостатком известного устройства является невозможность измерения акустических параметров в широком диапазоне частот, связанная с тем, что необходимо использовать усилитель с высоким коэффициентом усиления и с широким диапазоном усиливаемых частот. Создание же такого усилителя представляет сложную задачу. Цель изобретения - расширение частотного диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено первым смесителем, включенным между приемным преобразователем и усилителем, вторым смесителем, включенным между излучающим преобразователем и фильтром, и гетеродином, включенным между двумя смесителями. , На чертеже представлена блок-схема устройства.

Усгройство для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука включает замкнутую электроакустическую цепь, которая содержит последовательно соединенные излучаюиШй преобразователь 1, приемный преофазователь 2, первый смеситель 3, усилитель 4, аттенюатор 5, линию 6 задержки, фильтр 7 и второй смеситель 8, выход которого соединен с излучающим преобразователем 1, амплитудный дискриминатор 9, детектор 10, включенный между усилителем 4 и амплитудным дискриминатором 9, и индикатор 11, вход которого соединен с выходом второго смесителя 8. Между смесителями 3 и 8 включен гетеродин 12.

Устройство работает следующим образом.

В замкнутой электроакустической цепи возникают автоколебания, частота которых обусловлена скор.остью распространения ультразвука. Эта частота поступает на вход первого смесителя 3, на . второй вход которого поступают скгналы с ВЬРСода гетеродина 12. Гетеродин 12 осуществляет перенос измерительной частоты на промежуточную. После усиления сигнала на промежуточной частоте и пропускание его через аттенюатор 5, линию 6 задержки и фильтр 7, . сигнал поступает на ЕХОД второго смесителя 8, на второй вход которого поступают сигнашл с выхода гетеродина 12.,., Таким образом, на выходе смесителя 8 формируется измерительная частота, на которой производятся намерения скорости и коэффициента затэхания ультразвука. При изменении скорости ультра звука изменяется частота автоколебаний, которая регистрируется индикатором 11.

Изменение затухания приводит к изменению амплитуды сигнала, которая измеряется детектором 1О и амплитудным дискриминатором 9.

Таким офазом, предлагаемое изобретние позволяет значительно расширить частотный диапазон измерений и повысит точность за счет изменения частоты автоколебаний в электроакустической цепи, обусловленной соответствующим выбором частоты гетеродина.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука, содержащее последовательно соединенные усилитель, аттенюатор, линию задержки, фильтр излучакшгай преобразователь и приемный преобразователь выход которого подключен к входу усилителя, часfpTOMep, ;вход которого подключен к излучающему преофазователю, амплитудный дискриминатор и детектор, включенный между усилителем и амплитудным дискриминатором, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, оно снабжено первым смесителем, включенным между приемным преобразователем и усилителем, вторым смесителем, включенным между излучающим преобразователем и фильтром, и гетеродином, включенным между двумя смесителями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 4370О8, кл. G01 N 29/00, 1974 (прототип).