Акустический измеритель расстояний Советский патент 1988 года по МПК G01F23/296 G01B17/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расстояний или уровней акустическими волнами.

Цель изобретения - повышение точности измерения,На фиг, 1 показана структурная схема измерителяj на фиг, 2 - эпюры сигналов5 характеризующие работу измерителя ,

Акустический измеритель расстоя- йий содержит последовател1 но соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов 5 акустический датчик Зэ усилитель 4, формирователь |5 импульсов, схему 6 временного разделения сигналов, состоящую из последовательно соединенных трех селекторов 7-9 при этом первый селектор 7 соединен с синхронизатором 1, преобразователь 10 информантки, соединенньш с синхронизатором 1, и два реперных отражателя 11 и 12„ При этом преобразователь 10 информации содержит последовательно соединенные триггер 13 подсоединенный к выходу первого се- лектора 7 и выходу третьего селектора 9 схемы 6 временного разделения сигналов 5 интегратор 14, входом установки в .исходное состояние подсоединенный к синхронизатору 1, управляе- мьй усилитель 15. схему 16 сравнения ключ 17, запоыинаюпий кон,ценсатор 18 Подсоединенный к управляющему,входу управляемого усилителя 15, источник ;19 опорного напряжения,, подсоединен- ньй к второму входу схемы 16 сравне- |ния, триггер 20 соединенный с выходо -первого селектора 7 и выходом второго селектора 8 схемы 6 временного .; разделения сигналов.

Измеритель работает следующим образом.

Синхронизатор 1 формирует импульсы 21 (эпюра а на фиг. 2) с периодом следования, превышаюш 1м время распространения акустических импульсов от акустического датчика 3 до измерительного отражателя 22. Импульсы 21 запускают генератор 2 зондирующих импульсов, первый селектор 7 схемы 6 временного разделения сигналов и устанавливают в исходное состояние интегратор 14 преобразователя 10 информации.

Генератор 2 зо1щируюидах импульсов возбуждает акустический датчик 3, который излучает акустический импульс в сторону реперньк отражателей 11 и 12 и измерительного отражателя 22.

Акустический импульс, отраженный от первого реперного отражателя 11, второго реперного отражателя 12 и измерительного отражателя 22, принимается акустическим датчиком 3, усиливается в усилителе 4 и формируется в формирователе 5 импульсов.

Таким образом, на выходе усилителя 4 получается последовательность радиоимпульсов (эпнфа 6 на фиг. 2),

После формирователя 5 импульсов они приобретают форму, пок анную на эпюре & (фиг. 2). На выходы селекторов 7-9 проходят только импульсы, соответствующие моментам приема отраженных от реперных 11 и 12 и измерительного 22 отражателей. При этом на выход первого селектора 7 проходит им- пульс, соответствующий моменту приема отраженного от реперного отражателя 11 акустического импульса; на выход второго селектора 8 - от реперного отражателя 12 и на выход третьего селектора 9 - от измерительно- го отражателя 22.

Прошедшие схему 6 временного разделения сигналов импульсы показаны на эпюрах г, д, е (фиг. 2). Информация, заключенная в интервалах времени между этими импульсами, позволяет в преобразователе 10 информации получить информацию об измеряемом расстоянии, не зависящую от скорости распространения звука в среде. В данном случае, на выходе преобразователя 10 информации получают напряжение, прямо пропорциональное расстоянию от реперного отражателя 11 до измерительного отражателя 22.

ПоБЬшение точности измерения расстояний достигается за счет того, что вносимые искажения сигналов в излучающем и приемном трактах измерителя становятся одинаковыми при формировании эталонного и измерительного интервалов времени в преобразователе информации.

Формула изобретения

55Акустический измеритель расстояний, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, акустический

31Д482

датчик и усилитель, репернЫй отражатель преобразователь информации, соединенный с синхронизатором, и схему временного разделения сигналов, состоящую из последовательно соединенных первого и второго селекторов, выходы каждого из которых соединены с преобразователем информации, а один вход первого селектора соединен сю

синхронизатором, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ

11

ности измерения, он снабжен вторы ; реперным отражателем, формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом усилителя, а схема временного разделения сигналов снабжена третьим селектором, подсоединенным к выходу второго селектора и входу преобразователя информации, при этом сигнальные входы всех трех селекторов соединены с выходом формирователя импульсов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расстояний или уровней. Цель .изобретения -повьппение точности измерения контролируемого параметра. Акустический измеритель расстояний содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, акустический датчик 3, усилитель 4, фор- г ирователь 5 импульсов, схему 6 временного разделения сигналов, состоящую Из последовательно соединенных трех селекторов 7, 8 и 9. При этом первый селектор 7 соединен с синхронизатором 1 и преобразователь 10 информации тоже соединен с синхронизатором. Измеритель содержит два репер- ных йтражателя 11 и 12. Преобразователь 10 информации содержит последовательно соединенные триггер 13, подсоединенный к выходу первого селектора 7 и выходу третьего селектора 9, интегратор 14, входом установки в исходное состояние подсоединенный к синхронизатору 1, управляемый усилитель 15, схему 16 сравнения, КЛНУЧ 17 и запоминающий Конденсатор 18, подсоединенный к управляющему входу управляемого усилителя 15, источник 19 опорного напряжения, подсоединенный к второму входу схемы 16 срав- нения, и триггер 20, соединенный с выходом первого селектора 7 и выходом второго селектора 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. гг. & О) й 4 00 1C /. /

а

21

fpa.Z