ИМПУЛЬСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАЛЬНОМЕР Советский патент 1973 года по МПК G01S15/08 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам, использующим импульсный метод измерения расстояний на ультразвуковой частоте.

Известны импульсные ультразвуковые дальномеры, .которые имеют схему запуска, импульсный генератор, приеммо-излучающую акустическую головку, триггер и синхронизатор, состоящий из блокинг-генератора, акустического излучателя, приемника и усилителя формирователя, выход которого соединен с регистратором.

Однако в известных дальномерах точность измерения расстояний снижена за счет зависимости от частоты следования импульсов сиихронизатора.

С целью повышения точности измерения расстояний в предлагаемом дальномере выход усилителя-формирователя подключен к фазовому детектору, выход которого через дополнительный усилитель, управляемый частотный генератор и делитель частоты соединен со своим вторым входом, причем вход делителя частоты дополнительно соединен со вторым входом третьей схемы совпадения,

На чертеже дана схема предлагаемого дальномера.

Дальномер содержит схему запуска /, импульсный генератор 2, приемно-излучающую головку 3, триггер 4, приемный усилитель 5

2

схемы совпадения 6, 7 и 8, регистраторы 9 и 10, синхронизатор //, фазовый детектор 12, дополнительный усилитель 13, управляемый частотный генератор 14 и делитель частоты 15.

Запуск дальномера осуществляется в момент прихода на схему запуска / импульсного сигнала с выхода синхронизатора 11. Этот импульс запускает импульсный генератор 2, который вырабатывает импульсы электрического напряжения и одновременно устанавливает триггер 4 в рабочее состояние.

Сигнал импульсного генератора 2 возбуждает приемно-излучающую головку 3. Ультразвуковой импульс излучаемый головкой 3, распространяясь в лоцируемой среде, достигает граничной поверхности, отразивщись от нее, поступает на головку через интервал времени, пропорциональный лоцируемому расстоянию, и преобразуется в электрический сигнал. Последний через приемный усилитель 5 поступает на вход триггера 4 и перебрасывает его в первоначальное состояние.

Временной перепад напряжения триггера поступает на схемы совпадения , 7 и 5.

На вторые входы схемы совпадения 7 и § поступают сигналы с выхода синхронизатора, которые с выхода схемы совпадения 8 подаются на регистратор 10, а с выхода схемы совпадения 7 - на сброс показаний в «О регистратора 9, на его второй вход через схему совпадения 6 подаются импульсы управляемого частотного генератора 14.

Частота следования импульсов упра вляемого частотного генератора 14 всегда поддерживается в десять раз большей, чем частота еледования импульсов синхронизатора с помощью фазового детектора 12, дополнительного усилителя 13 и делителя частоты 15. По окончании установки триггера 4 в первоначальное состояние в регистраторе 10 содержится информация о локируемом расстоянии в количестве целых циклов синхрЬнизатора //, уложившихся в перепаде триггера 4, а Е регистрирующем блоке 9 - iB долях одного цикла синхронизатора 11, заполненного импульсами управляемого частотного генератора 14. Синхронизатор // выполнен в Виде электроакустической кольцевой замкнутой цепи, содержащей блокинг-генератор 16, акустический дополнительный излучатель 17, лоцируемую ереду, приемник 18 и усилитель-формирователь 19. Выход последнего соединен со входом блокинг-генератора 16 и со входами схемы запуска / и схем совпадения 7 и 5. Частота автоциркуляции, возникающая в этой цепи, прямо пропорциональна скорости ультразвука в среде и обратно пропорциональна расстоянию между размещенными в ней излучателем и приемником.

Предмет изобретения

Импульсный ультра звуковой дальномер, содержащий последовательно соединенные схему запуска, импульсный генератор, акустическую приемно-излучающую головку, приемный усилитель и триггер, второй вход которого соединен с выходом схемы запуска, а выход подключен к трем схемам совпадения, синхронизатор, состоящий из последовательно соединенных блокинг-генератора, дополнительного излучателя, приемника и усилителя-формирователя, выход которого соединен со входами блокииг-генератора, схемы запуска и вторыми входами первой и второй схем совпадения, подключенной к первому и второму регистратору, причем на второй вход второго регистратора подано напряжение с выхода третьей схемы совпадения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения расстояния, выход усилителя-фор.мирователя подключен к фазовому детектору, выход которого через дополнительный усилитель, управляемый частотный генератор и делитель частоты соединен со своим вторым входом, причем вход делителя частоты дополнительно соединен со вторым входом третьей схемы совпадения.