Цифровой измеритель скорости ультразвука Советский патент 1987 года по МПК G01H5/00 G01N29/00 

1 1

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано в автоматизированных системах контроля.

Цель изобретения - повьшение быстродействия измерения скорости ультразвука.

На чертеже представлена структурная схема цифрового измерителя скорости ультразвука.

Цифровой Измеритель скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов и излучающий преобразователь 2, последовательно соединенные приемный преобразователь 3 и приемник 4, выход которого соединен с входом генератора 1 зондирующих импульсов 5 счетчик 5, кварцевый генератор 6 и последовательно соединенные реверсивный счетчик 7, сумматор 8, постоянное запоминающее устройство 9 и дещифратор 10, а также регистратор 11, причем входы дешифратора 10 соединены с выходами первого счетчика 5, выход приемника 4 соединен с входом Сброс счетчика 5, входами Запись сумматора 8 и постоянного запоминающего устройства 9, а также с входом предварительной установки реверсивного счетчика 7. Выход кварцевого генератора 6 подсоединен к суммирующему входу первого счетчика 5 и вычитающему входу реверсивного счетчика 7, а выход сумматора 8 соединен с входом регистратора 11. Дополнительные входы реверсивного счетчика 7 предназначены для предварительной установки фиксированного кода.

Цифровой измеритель скорости ультразвука работает следующим образом.

В начальный момент времени генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает излучающий преобразователь 2. Ультразвуковой импульс проходит исследуемую среду, принимается преобра зователем 3, в котором преобразуется .в электрический, и поступает на вход приемника 4. В последнем формируется прямоугольный импульс с нормированной амплитудой и длительностью, задержанный относительно момента излучения на время Т. Сформированный сиг нал с выхода приемника 4 переводит генератор I зондирующих импульсов в

3522382

режим синхрокольца с периодом повторения Т,

В течение временного интервала Т (. на суммирующий вход счетчика 5 посту- - пает п импульсов с выхода кварцевого генератора 6. Одновременно эта серия импульсов поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 7, в ко- 10 тором предварительно установлен фиксированный код числа NP, соответствующий максимальной скорости ультразвука в диапазоне измеряемых скоростей. Количество импульсов п в счет- 15 чике 5 преобразуется в параллельный код, который подается на депгафратор 10 и далее на постоянное запоминающее устройство 9. В момент появления. переднего фронта импульса на выходе 20 приемника 4 этот код, преобразованный дешифратором 10, определяет адресные ячейки постоянного запоминающего устройства 9.

Содержание ячейки представляет 25 собой число, пропорциональное погрешности, возникающей из-за аппроксимации обратно пропорциональной зависимости скорости ультразвука от времени его прохождения через исследуемую 30 среду линейно убывающей прямой. Это число определяется и заносится в постоянное запоминающее устройство при настройке измерителя скорости ультразвука.

По выбранному адресу содержание ячейки поступает на сумматор 8. Одновременно на сумматор 8 поступает содержание счетчика 7, поэтому на вход регистратора 11 поступает код, соот- 4Q ветствующий численному значению скорости ультразвука в последующей среде.

На выходе регистратора 11 результат измерения предъявляется в цифровой форме.

Задний фронт импульса с выхода приемника 4 запускает генератор 1, переводит счетчик 5 в исходное нулевое состояние и устанавливает фикси-. .- цд рованный код числа N предварительной установки в реверсивном счетчике 7. После этого описанный процесс повторяется.

Таким образом, предлагаемый цифро.. вой измеритель скорости ультразвука

55

позволяет измерять скорость в исследуемой среде в реальном масштабе времени за счет того, что время измерения ограничивается временем прохожде35

45

ния ультразвуковой волнь: от излучателя к приемнику и временными задержками в электронных схемах устройства, а точность измерения обеспечивается использованием постоянного запоминающего устройства, в ячейки которого записаны величины абсолютной погрешности аппроксимации обратно пропорциональной зависимости скорости ульт- развука линейно убывающей зависимостью .

Формула изобретения

Цифровой измеритель скорости ульт развука, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов и излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь и приемник, выход которого соединен с входом генератора, а также счетчик и кварцевый генератор, отличающийСоставитель С.Арбузов Редактор М.Петрова Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 5554/36 Тираж 500Подписное

ВНИШТИ Государственного ког итета СССР

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

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

с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерителя скорости ультразвука, он снабжен последовательно соединенными реверсивным счетчиком с предварительной установкой, сумматором, запоминающим устройством и дешифратором и регистратором, входы дешифратора соединены с выходом счетчика, выход приемника соединен с входом Сброс счетчика, входами Запись сумматора и запоминающего устройства, а также с входом предварительной установки реверсивного счетчика, выход кварцевого генератора подсоединен к суммирующему входу счетчика и к вычитающему входу реверсивного счетчика, а выход сумматора соединен с входом регистратора, при этом дополнительные входы реверсивного счетчика предназначены для предварительной установки фиксированного кода.

Изобретение относится к области ультразвуковых измерений и может быть использовано в автоматизированных системах контроля. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения скорости ультразвука. Цифровой измеритель, содержащий генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, а также счетчик и кварцевый генератор, дополнительно снабжен дешифратором и запоминающим устройством, из которого выбираются записанные при настройке измерителя числа, соответствующие погрешности, возникающей в результате замены обратно пропорциональной зависимости скорости ультразвука от времени прохождения его от . излучающего преобразователя к приемному преобразователю на линейную убывающую зависимость. Измеритель также снабжен реверсивным счетчиком с предварительной установкой фиксированного кода числа, соответствующего максимальной измеряемой скорости, на вычитающий вход которого поступают импульсы с кварцевого генератора, сумматором, на входы которого поступает код с реверсивного счетчика и с запоминающего устройства. Выходной код сумматора, соответствующий скорости ультразвука в исследуемой среде, поступает на цифровой регистратор. 1 ил. с