УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА Советский патент 1968 года по МПК G01N29/18 

Изобретение относится к горной, химической промышленности и другим областям народного хозяйства, решающим задачу одновременного контроля акустических характеристик (скорость распространения ультразвука я коэффициента его затухания), например, при контроле состояния массива горных пород, изучении их вязко-пластических свойств, реологических свойств жидкостей и растворов.

Известны устройства для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука, содержащие электроакустически последовательно соединенные излучатель и приемник ультразвука, усилитель, амплитудный детектор, блокинг-генератор и частотомер.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено амплитудным дискриминатором и последовательно соединенными видеоусилителем и дополнительным заторможенным блокинг-генератором, выход которого соединен с входом блокинг-генератор а, а вход видеоусилителя - с выходом амплитудного детектора, параллельно которому включен амплитудный дискриминатор. Это позволяет одновременно измерять скорость и коэффициент затухания ультразвука с достаточно высокой точностью.

На чертеже представлена схема устройства для одновременного измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука.

Устройство работает следующим образом.

До начала синхронизации блокинг-генератор 7 вырабатывает короткие видеоимпульсы прямоугольной формы с периодом, превышающим время прохождения сигнала в контролируемой среде при минимуме скорости ультразвука. Импульс генератора через аттенюатор 2 поступает на излучатель 3 и возбуждает его, вызывая излучения короткого ультразвукового импульса, который, пройдя контролируемую среду, подается на приемник 4 и преобразуется последним в короткий радиоимпульс ультразвуковой частоты.

Импульсный электрический сигнал поступает через широкополосный усилитель 5 на амплитудный детектор 6, на выходе которого детектированный импульс устанавливается постоянной амплитуды регулировкой аттенюатора - 2, а индикация постоянства осуществляется по нуль-индикатору амплитудного дискриминатора 7.

Детектированный импульс постоянной амплитуды проходит на видеоусилитель 8 и с его выхода запускает дополнительный заторможенный блокинг-генератор 9, вырабатывающий короткий пусковой импульс с высокими значениями крутизны фронта и амплитуды. Собственный период автоколебаний дополнительного блокинг-генератора (при снятом торможении) установлен меньшим минимального времени распространения ультразвука в исследуемой среде, поэтому его амплитудный порог запуска в рабочем диапазоне измерений скорости ультразвука не имеет экспоненциальной временной зависимости и практически близок к постоянной величине, равной разности тормозящего напряжения постоянного тока и напряжения отсечки каскада.

Следовательно, дополнительный блокинг-генератор 9 запускается без изменений временной его задержки, величина которой, кроме того, мала.

Импульс дополнительного блокинг-генератора 9 практически без каких-либо изменений временной задержки, величина которой мала, синхронизирует блокинг-генератор 1, через аттенюатор 2 вновь возбуждающий излучатель 3.

Таким образом, в замкнутой электроакустической системе устройства возникает автоциркуляция импульсов, частота которой, измеряемая частотомером 10, определяет скорость ультразвука. Коэффициент затухания устанавливают по измерительной шкале амплитудного аттенюатора 2, градуированной в требуемых единицах затухания.

Устройство для измерения скорости и коэффициента затухания ультразвука, содержащее электроакустически последовательно соединенные излучатель и приемник ультразвука, усилитель, амплитудный детектор, блокииг-генератор и частотомер, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения и повышения точности, оно снабжено амплитудным дискриминатором и последовательно соединенными видеоусилителем и дополнительным заторможенным блокинг-генератором, выход которого соединен с входом блокинг-генератора, а вход видеоусилителя соединен с выходом амплитудного детектора, параллельно которому включен амплитудный дискриминатор.