УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ Советский патент 1970 года по МПК G01N29/18 G01H5/00 

Изобретеине относится к технике автоматического контроля тех1юлогических параметров, связанных со скоростью ультразвука.

Известны устройства для автоматического контроля технологических параметров, например контроля состава вещества, содержащие автосинхромизируюпгуюся кольцевую схему, выполненную в виде носледовательио включен1н 1х генератора импульсов, акустической измерительной линии, усилпте.тя и формирователя, генератор имнульсов онорной носледовательности с кварцевой стабилизацией частоты, датчик температуры, схему термокомпенсации, вторичный прибор, стабилизированный источник питания и схему сигнализации отказа. Они ие обеснечпвают высокую точность и чувствительность измереннй.

Цель предлагаемого 3обретения - новыщение точности и чувствительности измерения.

Для этого устройство снабжеио делителем частоты, вход которого соединен с выходом генератора имнульсов опорной последовательности, генератором нуско-остановочиых импульсов, выполненным в виде триггерной ячейки с раздельным зануском, одии нз входов которого нодключеи к выходу генератора импульсов онорной последовательности, а другой вход - к выходу делителя частоты, вреMeinibi.vi селектором, включеги1ым в кольцевую схему noc.;ie формирователя и соединенным

своим входом с выходом генератора нуско-остановочных импульсов, формируюихей ценью, вход которой соединен с выходом генератора пуско-остановочных импульсов, а ее выход -с генератором пмпульсов кольцевой схемы. Устройс1во включает триггер сравнения, один из входов которого иодсоедннен к кольцевой схеме неред временным селектором, другой вход - к выходу генератора имнульсов опорной последовательности, а один нз выходов триггера сравнения соединен со вторичным прибором, второй полюс которого подключен к схеме термокомпенсации.

Кроме того, для предотвращения защкаливания вторнчного прибора нри иарушении нормальной работы автосинхроннзирующейся кольцевой схемы и сигнализацнн об этом в нем схема сигналнзац1И1 отказа вынолнеиа в виде электронного реле со световой сигнализацией, нормально замкнутые механические контакты которого нодсоедннепы параллельпо со вторичным прибором, а вход электроппого реле соединен с генератором импульсов кольneBoii схемы.

На фиг. 1 изображена функцноиальная схема предлагаемого ультразвукового устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

iioii линии 2, усилителя 3, формировате/ш 4. генератора J, импульсов опориой последовательности, делителя частоты 6, генератора 7, пуско-остапоБочиых импульсов, временного селектора 8, формирующей цепи 9, триггера сравнения 10, датчика, тем1пературы 11, схемы термокомпепсации 12, вторичного ирибора 13, схемы сигнализации отказа 14 и стабилизироваииого источника иитаиия 15.

При работе устройства ирп иомощи геиератора импульсов oriopHoii последовательности с кварцевой стабилизацией и делителя частоты, последовательно соединенных между собой, запускают генератор иуско-остановочиых имиульсов. Последовательность импульсов 16 пуско-остановочного генератора с длительностью имиульсов, равиой иерподу иовторе 1ия имиульсов опорной иоследовательност1 17, подают па формирующую цепь 9, где из заднего фроита имиульсов формируют запускающий сигнал 18, ири иомощи которого периодически запускается генератор / имиульсов кольцевой схемы. Его импульсы подаются иа вход акустической измерительной линии 2, где преобразуются в ультразвуковые имиульсы, воспринимаемые на другом конце лилии и преобразуемые в электрический сигнал. Из иего при помощи усилителя и формирователя формируются импульсы самозапуска. В кольцевой схеме устанавливается режим автосинхропизации, который поддерживается до момента геиерации импульса ггуско-остаповочным генератором. Во время генерирования этого импульса временной селектор, включенный в схему кольца, не пропускает импульс самозапуска, и режим автосипхроиизации нарушается. Повторный цикл начннается с момента заиуска генератора импульсов / кольца со стороны генератора 7 пуско-остановочных импульсов.

Таким образом, синхрокольцо работает дискретно с периодом, кратным периоду опорной последовательности импульсов, синхронно с /г-ил пульсом опорной последовательности. В результате такого режима работы синхрокольца в последнем устанавливается последовательность имиульсов, изображенная на фиг. 2, где 19 - последовательность импульсов перед временным селектором, 20 - после временного селектора и 21 - последовательность импульсов генератора синхрокольца. При помощи триггера сравнения 10, вход которого подключен к кольцу перед временным селектором, а второй вход - к выходу генератора импульсов опорной последовательности, срав-. ниваются Временные положения импульсов сиихрокольца и импульсов опорного генератора 5, в результате чего в одном из плеч риггера сравнения возникает последовательность имиульсов переменной длительности 22. Среднее значение тока последовательности импульсов, измеренное вторичным прибором, представляющим собой обычный измеритель ока магнитоэлектрической системы, характеризует скорость распространения ультразвуко, 4

вых колебаний в измеряемой среде. Для введения поправки, связаппой с завпси.мостью скорости ультразвука от температуры, последнюю измеряют с помощью электрического термометра и преобразуют в токовыйсигиал схемой термокомненсации. Пз.меряемый, технологический параметр определяется как алгебраическая сумма токовых сигналов измерителя скорости .у:1ьтразвука и схемы тер.мокомпенсации, для чего вторичный прибор включен между одним из илеч триггера и схемой термоке.мпенсацни. Для предотвращения защкаливанпя вторичного прибора при нарущении работы кольцевой схемы и сигнализации об

этом устройство содержит схему сигнализации отказа в виде электрорпюго реле со световой сигнализацией 14, уггравляемого со стороньг генератора импульсов кольцевой схемы. Одна пара 1ормально за.мкпутых механических контактов 26 реле иодключена параллельно вторпчиому прибору 13, а другая - последовательно в цепь сигпализатора. Электронное реле отрегулировано так, что механические контакты размыкаются только при иормальчой работе генератора / имиульсов коль| гевой схемы. При нарушении нормального режима работы кольца из-за ухудшеиия акустической проводимости измерительиой линии геиератор начинает работать с частотой нусковых импульсов, механические контакты замыкаются, вторичный прибор закорачивается, а сигнальная лампочка подключается к источнику питания.

Предмет изобретения

1. Ультразвуковое устройство для автоматического контроля технологических параметров, например коптроля состава вещества, содержащее автосинхронизирующуюся кольцевую схему, выполненную в виде последовательно включенных генератора импульсов, акустической измерительной линии, усилителя и формирователя, генератор импульсов опорной

последовательности с кварцевой стабилизацией частоты, датчик температуры, схему термокомпенсации, вторичный прибор, стабилизиро; ванный источник питания, и схему сигнализации отказа, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности и чувствительности измерения, оно снабжено делителем частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опорной последовательности; генератором иуско-остановочных импульсов, выполненным в виде триггерной ячейки с раздельным запуском, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов опорной последовательности, а другой вход - к выходу делителя частоты; временным селектором, включенным в кольцевую схему после формирователя и соединенным своим входом с выходом генердтора пуско-остановочных импульсов; формирующей цепью, вход которой соединен с выходом генератора пуско-остано