Устройство для измерения физико-механических параметров среды Советский патент 1991 года по МПК G01H5/00 G01N29/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности веществ, и скорости ультразвука в различных средах.

Цель изобретения - повышение информативности за счет обеспечения возможности измерения скорости ультразвука и плотности среды.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для измерения физико-механических параметров среды содержит последовательно соединенные счетчик 1 импульсов, управляемое сопротивление 2, интегрирующий видеодетектор 3, формирователь 4 импульсов, синхронизируемый генератор 5, регулируемый усилитель 6, генератор 7 импульсов, излучающий и приемный электроакустические преобразователи 8 и 9, линейный усилитель 10, блок 11 привязки уровня, детектор 12, усилитель 13

постоянного тока, делительную схему 14, блок 15 регистрации плотности среды и усилитель 16 мощности, вход счетчика 1 импульсов соединен с выходом генератора 7 импульсов, второй вход регулируемого уси лителя 6 соединен с выходом усилителя 13 постоянного тока, выход усилителя 16 мощности соединен с вторым входом интегрирующего видеодетектора 3. вход усилителя 16 мощности подключен к выходу приемного преобразователя 9, коэффициент передачи делительной схемы 14 равен единице

Устройство работает следующим образом

При включении устроиова синхронизируемый генератор 5 вырабатыпзсг )/юктри ческий импульс который прейдя через регулируемый усили гель 6 и t енер пор 7 импульсов, yr.n/inr, и iiofnvfici H на излучаю щий преобрэзоп кпь R j.i -цррацию

ON

vS XI (Л

ы

и излучение акустического импульса в контролируемую среду.

Акустический импульс после прохождения контролируемой среды принимается приемным преобразователем 9, преобразуется в электрический импульс, усиливается усилителем 16 мощности, детектируется интегрирующим видеодетектором 3, формируется формирователем 4 и вновь поступает на вход синхронизируемого генератора 5, вызывая повторный цикл автоциркуляции электроакустических импульсов в синхро- кольце. При этом синхроимпульсы с второго выхода генератора 7 поступают на вход счетчика 1, в котором происходит индикация результатов измерений скорости ультразвука.в веществе. С аналогового выхода счетчика 1 сигнал, пропорциональный скорости ультразвука (частоте автоциркуляции), поступает на вход управляемого сопротивления 2, величина которого уменьшается при увеличении сигнала на его входе. Поскольку выход управляемого сопротивления 2 подключен параллельно интегрирующей емкости видеодетектора 3, обеспечивается обратная пропорциональность постоянной времени видеодетектора частоте явтоциркуляций в устройстве. В процессе работы синхроимпульсы с выхода приемного преобразователя 9 поступают на зход линейного усилителя 10, усиливаются им без ограничения и поступают на вход блока 11 привязки уровня, отрегулированный тем, что сигнал управления на его выходе появляется в случае превышения заданного отношения сигнал/шум на входе, усилителей 16 и 10.

С выхода блока 10 сигнал поступает на вход детектора 12, детектируется в нем и далее усиливается усилителем 13 постоянного тока, с выхода которого он поступает на первый вход регулируемого усилителя 6, усиление которого максимально при отсутствии сигнала с выхода блока 13. В результате напряжение на входе генератора 7, а следовательно, и мощнрсть, подводимая к излучающему преобразователю 8, оказываются функционально зависимыми от заданного оптимального уровня полезного сигнала на выходе приемного преобразователя 9. т.е. соотношение сигнал/шум на выходе блоков 9 и 16 поддерживается стабильным.

Сигнал с аналогового выхода счетчика 7, пропорциональный скорости ультразвука (частоте автоциркуляций), поступает также на вход делительной схемы 14, На другой вход блока 14 с выхода усилителя 13 постоянного тока подается напряжение постоянного тока. Это напряжение пропорционально акустическому импедансу среды. Сформированный в блоке 14 сигнал, пропорциональный плотности,

регистрируется блоком 15 регистрации пилотности среды.

Формула изобретения Устройство для измерения физико-механических параметров среды, содержащее

последовательно соединенные счетчик импульсов, управляемое сопротивление, интегрирующийвидеодетектор, формирователь импульсов, синхронизируемый генератор, регулируемый усилитель, генератор импульсов, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, линейный усилитель, блок привязки уровня, детектор и усилитель постоянного тока и усилитель мощности, вход счетчика

импульсов подключен к выходу генератора импульсов, второй вход интегрирующего видеодетектора соединен с выходом усилителя мощности, второй вход регулируемого усилителя соединен с выходом усилителя

постоянного тока, вход усилителя мощности подключён к выходу приемного электроакустического преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности за счет обеспечения возможности измерения скорости ультразвука и плотности среды, оно снабжено последовательно соединенными делительной схемой с коэффициентом передачи, равным 1, и блоком регистрации плотности среды, а

первый и второй входы делительной схемы подключены соответственно к выходам счетчика импульсов и усилителя постоянного тока.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения плотности среды и скорости ультразвука в ней. Цель изобретения - повышение информативности за счет обеспечения измерения скорости ультразвука и плотности среды. Устройство, содержащее схему для измерения скорости ультразвука в среде, снабжено делительной схемой с коэффициентом передачи, равным 1, что позволяет получать информацию и о величине плотности исследуемой среды 1 ил.