Ультразвуковой анализатор сред Советский патент 1984 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к измерительной технике ч может быть исполь зовано для контроля за физико-химическим состоянием жидких сред. Известен измеритель скорости ультразвука в исследуемых средах, содержащий два ультразвуковых преобразователя с акустическими волноводами, к одному из которых подключен генератор, а к другому - при емное устройство, кроме того, в нег введены устройства регулируемой и адаптивной задержки и измеритель временных интервалов (импульсный се лектор) . Включенные устройства адап тивной задержки последовательно в синхрокольцевую схему позволяет обеспечить линейную зависимость меж ду скоростью ультразвука в исследуе мой среде и частотой повторения выходных импульсов С 3 Однако это включение приводит к неоправданному увеличению информативного времени задержки в периоде автоциркуляции синхрокольца и тем самым - к увеличению погрешности измерений, Наиболее близким к предлагаекюму по технической сущности является ультразвуковой анализатор сред,содержащий последовательно соединенны синхронизирующий генератор,излучающий и приемный преобразователи,усил тель и формирую1ций кацкая измеритель временных интервалов и устройство индикацийi а измеритель времен ных интервалов вторым выходом соеди нен с первым входом синхронизирукице го генератора С 23. Недостаток известного устройства задержка сигнала при прохождении ультразвуковых колебаний в звуководах и электрическая задержка сигнал электронной схемой приемного тракта Цель изобретения - повышение точ ности измерения времени распространения акустического сигнала в иссле дуемой среде. Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой анализатор сред, содержащий последовательно соединенные синхронизирующий генератор, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов, вторым выходом соединен ный с первым входом синхронизирующе го генератора, и устройство индика072ции, снабжен блоком наделения первого импульса, включенным между формирующим каскадом и измерителем временных интервалов, блоком совпадения, включенным между измерителем временных интервалов и устройством индикации, опорным генератором, подключенным к вторым входам блока совпадения и синхронизирующего генератора. На чертеже представлена блок-схема ультразвукового анализатора сред. Схема состоит из синхронизирующего генератора 1, который включает последовательно соединенные формирователь 2 синхроимпульсов, генератор 3 одиночных импульсов и усилитель 4 импульсов. Формирователь 2 синхроимпульсов предназначен для запуска и синхронизации импульсов генератора 3 од11ночных импульсов. Усилитель 4 импульсов использован для регулировки усиления сигнала до необходимой величины для трехкратного прохождения им через исследуемую среду. Схема также содержит пьезопреобразователи излучающий 5 и приемный 6, усилитель 7 для автоматического регулирования амплитуды (АРУ), формирующий каскад 8, измеритель 9 временных интервалов и устройство 10 индикации. Измеритель 9 временных интервалов вторым выходом подключен к первому входу синхронизирукнцего генератора 1. Ультразвуковйй анализатор сред дополнительно содержит опорный генератор 11, блок 12 совпадения и блок 13 выделения первого импульса,включенный между формирующим каскадом 8 и измерителем 9 временных интервалов, между эыходом которого и входом устройства 10 индикации включен блок 12 совпадения. При этом второй вход блока 12 совпадения связан с опорным генератором 11 и вторым входом синхронизирующего генератора 1. Ультразвуковой анализатор сред работает -следующим образом. При измерении исследуемой среды нажатием кнопки Пуск синхронизирующего генератора 1 на выходе формирователя 2 синхроимпульсов формируется сигнал по переднему фронту импульса, поступающему с опорного генератора 11 на второй вход синхронизирующего генератора 1. Выходной сигнал форми рователя 2 синхроимпульсов запускает генератор 3 одиночных импульсов, который генерирует импульс, поступающий на вход усилителя 4, где импульс усиливается по амплитуде и подается на излучающий пьезопреобразователь 5 В излyчiaющeм; пье опреобразователе одиночный импульс преобразуется в прямой акустический сигнал. Прямой .1кустический сигнал проходит через Jвyкoвoд, исследуемую среду, звуковод и, частично отражаясь, поступает на приемный пьезопреобразователь 6, где преобразуется в электрический сигнал. Пройдя через.усилитель 7 пря мой сигнал усиливается и стабилизируется крутой фронт сигнала. После зтого сигнал поступает на вход формирующего каскада 8, с выхода которого пачка импульсов подается на схему 13 вьщеления первого импульса С выхода блока 13 вьщеления первого импульса сигнал поступает на триггер формирователь измерителя 9 временных интервалов. Передним фронтом выходной импульс блока 13 переключает измеритель 9 временных интервалов в состояние 1. При зтом через блок совпадения на вход устройства 10 индикации поступают импульсы заполнения с опорного генератора 1t. Отраженный сигнал от звуковода приемного пьезопреобразователя 6, пройдя вновь через исследуемую среду и отразившись от звуковода излучаюImero преобразователя 5, достигает приемный преобразователь 6, где он преобразуется второй раз в электрический сигнал и подвергается всем выше описанным преобразованиям. В результате с выхода блока t3 вьщеления первого импульса сигнал поступает на-триггер-формирователь измерителя 9 временных интервалов. Передним фронтом выходной импульс блока 13 переключает измеритель 9 временных интервалов в состояние О. При этом через блок 12 совпадения прекращается поступление импульсов с опорного генератора 11 на вход счетного устройства 10 индикации. По заднему фронту вькодного импульса блока 13 формируется и подается сигнал с триггера-формирователя измерителя 9 временных интервалов на первый вход синхронизирукнцего генератора 1. При этом на выходе формирователя 2 синхроимпульсов формируется сигнал по переднему фронту импульса, поступающему с генератора 11 на второй вход синхронизирующего генератора 1. Выходной сигнал формирователя 2 синхроимпульсов запускает генератор 3 одиночных импульсов. Генератор 3 одиночных импульсов генерирует импульс, поступающий на вход усилителя 4, где импульс усиливается по a шлитyдe и подается на из лучающий пьезопреобразователь 5. Весь цикл измерения повторяется. В устройстве 10 индикации длительность измерительного временного интервала Т высвечивается на цифровом табло в единицах скорости или времени. Предлагаемый ультразвуковой анализатор сред позволяет исключить систематическую погрешность, обусловленную задержкой сигнала при прохождении ультразвуковых колебаний по звуководам и электрической задержкой сигнала электронной схемой приемного тракта, чем повьпиается точность измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ АНАЖЗАТОР СРЕД, содержащий последовательно соединенные синхронизирзпощий генератор, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и формирующий каскад, измеритель временных интервалов, вторым выходом соединенный с первым входом синхронизирующего генератора и устройство индикации,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения времени распространения акустического сигнала в исследуемой среде, он снабжен блоком выделения первого импульса, включенньм между формирующим каскадом и измерителем временных интервалов, блоком совпадения, включенным между измерителем временных интервалов и устройством индикации, опорным генератором, подключенным к i вторым входам блока совпадения и синхронизирующего генератора. СЛ 00 со ел о