Ультразвуковой способ определения свойств движущейся среды Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

1. 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения свойств движущейся среды.

Цель изобретения - расширение информативности путем определения пространственно-временных координат локальных неоднородностей и флуктуации скорости ультразвука.

На фиг. 1 изображено устройство, для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит синхронизатор 1, первый 2 и второй 3 передающие блоки, соединенные с выходом синхронизатора 1, первый 4 и второй 5 электроакустические преобразователи, соединенные с соответствующими передающими блоками 2 и 3, первую и вторую последовательно соединенные цепи, каждая из которых содержит приемный блок 6(7) и времяизмеритель ный блок 8(9), вычислитель 10, состоящий из последовательно соединенных арифметического блока 11 и блока 12 памяти, и соединенный с выходами времяизмерительных блоков 8 и 9, а входы последовательно соедннен- ных цепей соединены с выходами преобразователей 4 и 5.

Устройство для осуществления предлагаемого способа работает следуюнщм образом.

Передающие блоки 2 и 3 синхронно ;и периодически запускаются импульсами, поступающими с выхода синхронизатора 1, причем период Т (фиг. 2) повторения запускающих импульс-ов установки определяют согласно условию Т«1 ц кц , где минимальное время задержки зондирующих импульсов в участке между преобразователями 4 и 5. При этом на последние поступают электрические Импульсы возбуждения с рериодом Т. Акустические импульсы, излучаемые первым 4 и вторым 5 преобразователями и направленные навстречу друг другу перпендикулярно вектору скорости V движущейся среды, проходят ее и принимаются соответственно вторым 5 и первым 4 преобразователями. Через приемные блоки 6 и 7 электрические сигналы поступают на времяизмери- тельные блоки 8 и 9. После поступления первого зондирующего импульса прошедшего среду в момент времени

42

tg н-Т, t. - задержка сигнала в электрической цепи, Т - начальная задержка сигнала при распространении в движущейся среде, на первом

входе вычислителя 10 формируется цифровая величина, пропорциональная Т,,. Цифровая величина, пропорциональная ug , запоминается блоком 12 памяти. Текущая цифровая величина, формируемая после каждого поступления зондирующего импульса на выходе время- измерительного блока 9, сравнивается в арифметическом блоке 11 с цифровой величиной,, пропорциональной времени Сд задержки. Фиксация времени и начала и времени t и t конца отклонения величины времени задержки зондирующих импульсов в обоих направлениях от начальной величины задержки осуществляется, например, подсчетом поступающих на приемные блоки 6 и 7 зондирующих импульсов, При совпадении сравниваемых цифровых величин и при появлении

следующей цифровой величины на первом входе.вычислителя 10 процесс сравнения повторяется. Если текущая цифровая величина не совпадает с цифровой величиной, пропорциональной начальному времени д задержки, то запоминают в блоке 12 памяти цифровую величину, которая пропорциональна времени . задержки (фиг. 2). При поступлении следующей цифровой

величины на вход вычислителя 10, ее сравнивают с цифровой величиной, пропорциональной t;, . При повторном несовпадении цифровых величин процесс повторяют. При повторном совпадении цифровых величин запоминают цифровую величину, пропорциональную рремени (фиг. 2).

Преобразователь 4, приемный блок 6, времяизмерительный блок 8 работают аналогично на другом входе вычислителя 10, причем в результате работы запоминаются в блоке 12 памяти цифровые величины, пропорциональные временам и t, (фиг. 2).

Таким образом, после запоминания цифровых величин, пропорциональных tCn t( t r

-H И -k

начинаются вычисления в вычислителе 10. При этом получены формулы, по которым определяют пространственно-временные координаты XT , Хг, t и t локальной неоднородности и абсолютной величины флуктуации дС скорос

и ультразвука в локальной неодноодности.

Эти формулы имеют вид:

d 21-,

° (

Т

+ t

2

d

ZT

;г2- (

+ t

С-

.().

к

.С)ч.

оу J

ч (

+ t

5 (о

+ t

/5С

где

,, d

° о

среды, измеряют текущее время задер ки прошедших движущуюся среду в дв направлениях ультразвуковых импульсов и определяют пространственноd - расстояние между преобразо- ,20 временные координаты локальных невателями 4 и 5. Формула изо бретения

Ультразвуковой способ определения свойств движущейся среды, заключаюоднородностей движущейся среды и 4шуктуацию скорости ультразвука по отклонению текущей величины времени задержки от первоначальной.

щийся в том, что излучают в двух противоположных направлениях ультразвуковые импульсы, принимают импульсы, прошедшие движущуюся среду, и

измеряют первоначальное время задержки последних, по которому судят о свойствах среды, отличающий- с я тем, что, с целью расширения информативности путем определения пропространственно-временных координат локальных неоднородностей и флуктуации скорости ультразвука, излучение ультразвуковых импульсов осуществляют синхронно с одинаковым периодом перпендикулярно направлению движения

среды, измеряют текущее время задержки прошедших движущуюся среду в двух направлениях ультразвуковых импульсов и определяют пространственнооднородностей движущейся среды и 4шуктуацию скорости ультразвука по отклонению текущей величины времени задержки от первоначальной.

:а

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения ; является расширение информативности. За счет измерения начала и конца отклонения текущей зажержки сигнала от начальной задержки при излучении акустических импульсов синхронно навстречу друг другу перпендикулярно направлению движущейся среды обеспечивается определение координат локальных неоднородностей и флуктуации скорости ультразвука. 2 йл. со оо ел 4аь

Составитель Г, Рыжакова Редактор А. Ревин Техред М.Ходанич

Заказ 2417/40 Тираж 776 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий.. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Т. Колб