УСТРОЙСТВО для УЛБТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ЖИДКОСТЕЙ Советский патент 1965 года по МПК G01N29/02 

Известны устройства для ультразвукового контроля параметров жидкостей импульсным методом, содержащие хронизатор, запускающий с определенной частотой генератор стандартных сигналов, развертку индикатора и генератор импульсов, который модулирует генератор высокой частоты, подающий радиоимпульсы на пьезокварц автоклава с подвижным отражателем, генератор задержки, связанный с генераторами селективных и следящих импульсов, самописцем и гетеродином, аттенюатор, два гетеродинных приемника и селектор отраженных импульсов.

Особенностью предлагаемого устройства является то, что в нем к селектору отраженных импульсов подключен временной анализатор, состоящий из каскадов совпадения, интегрирующих цепочек и блока вычитания, а к выходу первого супергетеродинного приемника через делитель импульсов включены интегрирующие цепочки и блок вычитания.

Устройство такой конструкции позволяет одновременно производить измерение нескольких параметров жидкости, например поглощение, скорость распространения ультразвука и вязкость.

генератор 3 стандартных сигналов и горизонтальную развертку контрольного индикатора 4. Импульсы, запускающие генератор 2 и развертку индикатора 4, с помощью регулируемой электронной задержки времени хронизатора / задержаны на определенное время относительно импульсов запускающих генератор 3 стандартных сигналов.

Генератор 2 импульсов с одной стороны

модулирует генератор 5 высокой частоты, в результате чего последний выдает радиоимпульсы длительностью 2-10 мк/сек, которые с помощью пьезокварцевой пластинки 6 трансформируются в ультразвуковые импульсы, излучаемые в исследуемую среду, с другой стороны-запускает генератор 7 задержки, выходные импульсы которого автоматически задерживаются по времени относительно запускающего импульса на величину, равную Бремени задержки отраженного ультразвукового импульса. Это осуществляется схемой автоматического сопровождения отраженного ультразвукового сигнала, состоящей из следующих блоков: первого супергетеродинного приемника 8, второго супергетеродинного приемника 9, генератора 10 селекторных импульсов, генератора 11 следящих импульсов, интегрирующих цепочек 12 и 13, каскадов совпадений 14 и 15, селектора 16 отралителя 18 напряжения рассогласования, приводного двигателя 19, управляемого генератора 7 временной задержки и самописца 20, записывающего время задержки отраженного ультразвукового сигнала.

Отраженный ультразвуковой сигнал носле преобразования в электрический импульс усиливается сунергетеродинными приемниками 8, 9, преобразуется в радиоимпульс с несущей частотой 2 мгц и поступает в селектор 16. Одновременно на селектор отраженных импульсов подается селекторный импульс длительностью порядка 0,5 мк1сек через генератор 7- задержки и генератор 10 селекторных импульсов, задержанный по времени на величину временной задержки отраженного ультразвукового импульса.

При поступлении селекторного импульса к селектору отраженных импульсов, последний отпирается и пропускает к каскадам совпадения те полуволны несущей частоты преобразованного отраженного импульса, которые по времени совпадают с селекторным импульсом. При помощи селекторного импульса длительностью 0,5 мк/сек выделяется из несущей частоты рабочий импульс длительностью 0,25 мк/сек. Последний подается на каскады совпадения. К ним приходят также два следящихимпульсадлительностью

0,25 мк/сек, задержанные по времени, равному временной задержке селекторного импульса генератора 5 высокой частоты. Следящие импульсы задержаны относительно друг друга на величину, равную своей длительности. В согласованном состоянии следящие импульсы задержаны настолько, что задний фронт первого и передний фронт второго совпадают по времени с серединой рабочего импульса.

В случае несимметричного поступления рабочего импульса относительно следящих импульсов на выходе блока вычитания возникает постоянное напряжение того или нного знака, полярность которого изменяется в зависимости от направления временного смещения рабочего импульса. Это постоянное напряжение после усиления подается к приводному электродвигателю 19, связанному механической передачей с потенциометром генератора 7 задержки, который вращает его, в таком направлении, чтобы совместить рабочий импульс с серединой следящих импульсов. Когда рабочий импульс расположен симметрично относительно следящих импульсов, то ротор электродвигателя перестает вращаться. Угол поворота движка потенциометра служит мерой времени задержки отраженного ультразвукового импульса и записывается самописцем 20.

В тех ультразвуковых камерах, в которых расстояние между пьезокварцевой пластинкой 6 и отражателем 21 определяется измерением механического смещения отражателя, угол поворота движка потенциометра откалиброван непосредственно в значениях скорости з-льтразвука.

В тех ультразвуковых камерах, в которых расстояние непосредственно механически не 5 изменяется, определение скорости производится по измерению времени прохождения ультразвуком расстояния между двумя крайними положениями отражателя. Это время измеряется автоматически по

10 минимальному и максимальному значениям времени задержки отраженного ультразвз кового импульса.

Измерение коэффициента поглощения ультразвука производится методом сравнения

15 амплитуд отраженного и калибровочного импульсов. Для этого, с целью устранения влияния нелинейности усиления приемника, отраженный импульс после преобразования с помощью гетеродина 22 в радиоимпульс с

20 несущей промежуточной частотой и калибровочный радиоимпульс с той же несущей частотой через аттенюатор 23 генератора 3 стандартных сигналов, разделенные по времени относительно друг друга, подаются на вход

25 усилителя промежуточной частоты первого супергетеродинного приемника 8, усиливаются, разделяются каскадом 24 разделения по соответствующим интегрирующим цепочкам 25 и 26 и сравниваются по амплитуде блоком 27

0 вычитания. Разностное напряжение, получаемое на выходе каскада вычитания, усиливается и служит зправляющим напряжением для электромеханического привода аттенюатора генератора стандартных сигналов и пера са5 мописца 28.

Коэффициент сдвиговой вязкости в автоматическом автоклаве определяется и непрерывно записывается самописцем по скорости падения порщня-отражателя.

0гт

Предмет изобретения

Устройство для ультразвукового контроля параметров жидкостей импульсным методом, содержащее хронизатор, запускающий с определенной частотой генератор стандартных сигналов, развертку индикатора и генератор импульсов, который модулирует генератор высокой частоты, подающий радиоимпульсы на пьезокварц автоклава с подвижным отражателем, генератор задержки, связанный с генераторами селективных и следящих импульсов, приводным двигателем самописца и гетеродином, аттенюатор, два гетеродинных приемника и селектор отраженных импульсов, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения поглощения, скорости ультразвука в жидкости и ее вязкости, к селектору отраженных импульсов подключен временной анализатор, состоящий из каскадов совпадения, интегрирующих цепочек и блока вычитания, а к выходу первого супергетеродинного приемника через делитель им пульсов включены интегрирующие цепочки и блок вычитания.