Устройство для измерения скорости ультразвука в твердых и жидких средах Советский патент 1990 года по МПК G01H5/00 

1зобретение относится к акустичес- измерениям и может быть использо- ) для изучения свойств материалов )снове измерения скорости распроультразвука.

.1ель изобретения - повышение точ- ги измерений при малых изменениях

ультразвука за счет заполне- ;йнтервала между приемными импуль- с счетными импульсами, ia фиг. 1 изображена блок-схема

) устройства; на фиг. 2 - генные эпюры, поясняющие работу лы.

Устройство содержит последовательно :оединенные генератор 1 зондируюг- щих импульсов, излучающий 2 и прием- ньй 3 преобразователи, между которьми помзщена исследуемая среда 4, усиликим

ван

на

стрАнения

нос

СКО1)ОСТИ

ния сам

тель 5, детектор 6, блок 7 пересчета и блок В преобразования частоты в напряжение, блок 9 преобразования величины напряжения, формирователь 10 управляемых по длительности импульсов, генератор 11 счетных импульсов, частотомер 12 и блок 13 автоциркуляции. Блок 7 пересчета соединен с генератором Г.

Устройство работает следующим образом.

Блок 13 посылает импульс на генератор 1 и возбуждает его. Генератор 1 вырабатывает импульс 14 (фиг. 2), который возбуждает преобразователь 2, проходит исследуемую среду 4 и принимается приемным преобразователем 3. На приемный преобразователь 3 попада- .ет также серия отраженных от границ

эо

4

:о

N5

исследуемой среды импульсов. Эти сигЧ налы усиливаются усилителем 5 и пода- ются на детектор 6. Далее сигнал поступает на блок 7 пересчета, которьй находится в нулевом положении, так как генератор. 1 посылает ему импульс Сброс в момент возбуждения преобразователя, 2. Блок 7 пересчета выделяет из серии поступающих импульсов 15 К--Й импульс 16 и подает его на генератор 1, а также на блок 8 преобразования частоты в напряжение. Блок 8 преобразует частоту импульсов в постоянное напряжение U, которое подается в блок 9 преобразования величины напряжения и преобразуется в напряжение и (1. - 1/210), а также в напряжение и/10, где п - целое число, которое задается исходя из требуемой точности и, величины изме:нен ия измеряемой скорости.

Напряжение и (1 - 1/2 10) прдает - ся на формирователь 10 импульсов, который вырабатывает импульсы 17с дли- тельностью, пропорциональной- поступающему напряжению. Длительность 1Ш- пульсов равна tj t g (1 - Т/2 Формирователь 10 импульсов запускается .от переднего фронта импульса, поступающего с .блока пересчета. Далее импульсы 17 подаются на генератор IT счетных импульсов, которьй вырабатывает пакет импульсов 18 длительностью t и частотой заполнения 1,. Ча-стота f заполнения задается напряжением и/10, которое поступает с блока 9. Сигнал с генератора 11 подается на частотомер 12. Таким образом, на частотомер вместо одного импульса, как в известном устройстве,поступает Ю импульсов.

В известном устройстве точность определяется::.величиной временного интервала между импульсами А и А, а в предлагаемом - временным интерва- , лом между счетными импульсами, кото-

рьй в 10 раз меньше . При увеличении частоты счетных импульсов уменьшает-; ся величина интервала допустимого изменения скорости, а точность увеличивается. Вместе с тем увеличение п ограничивается ошибками преобразования в блоках 8-11. Длительность импульса t должна быть такой, чтобы выполнялось условие te - t, /f ина:че понижается точность измерений, так как неопределенность при определении времени будет t - t. В данном случае реализуется условие t t t/2 f.

Формула изобретения Устройство для измерения скороста ультразвука в твердых и жидких средах содержащее последовательно электроакустически соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемньй преобразователь, усилитель, детектор и блок пересчета, выход которого связан с входом генератора зондирующих импульсов, частотомер и блок автоциркуляции, включенный между выходом усилителя и входом генератора зондирующих имдульсов, выход которог.о подключен к входу Сброс блока пересчета, отличающееся тем, что, с целью повьшгения точности, оно снабжено последователы но соединенными блоком преобразования частоты в напряжение, блоком преобра- зования величины напряжения, формирователем управляемых по длительности импульсов и генератором счетных импульсов, выход которого подключен к частотомеру, второй выход, блока преобразования величины напряжения подключен к управляющему входу генератора счетных импульсов, а выход блока не-. ресчета связан с входом блока преобразования частоты в напряжение и о запускающим входом формирователя управляемых по длительности импульсов.

Щ1К.1

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для изучения свойств материалов по скорости распространения в них ультразвука. Цель изобретения - повышение точности измерений при малых изменениях скорости ультразвука за счет заполнения интервала между приемными импульсами счетными импульсами. Перед тем, как измерить частоту импульсов в синхрокольце ее преобразуют в напряжение и вырабатывают из него две величины напряжения U(1-1/2^.10^N) и U/10^N. Формируют импульсы длительностью, пропорциональной первой величине напряжения, и заполняют их импульсами частотой, пропорциональной второй величине напряжения. Частоту этих импульсов измеряют частотомером. 1 ил.

iii

. -- :-Л)8 л

А,

f7J

to

IT