Устройство для измерения пульсаций скорости ультразвука Советский патент 1976 года по МПК G01N29/00 G01H5/00 

Изобретение относится к области акустических измерений и может быть использовано для регистрации пространственных пульсаций скорости распространения ультразвуковых колебаний в газовых и жидких средах. Известные устройства для измерения скорости ультразвука, основанные на фазовом методе 1, 2, недостаточно точны при измерении пульсаций скорости. Известно также устройство для измерения пульсаций скорости ультразвука 3, содержащее электроакустически последовательно соединенные задающий генератор, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, усилитель - ограничитель амплитуды и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора. П.ри измерении пульсаций скорости ультразвука крутизна преобразования пространственных параметров среды в электрический сигнал может меняться в широких пределах в результате воздействия различных дестабилизирующих факторов. Кроме того, известное устройство имеет низкую чувствительность и динамический диапазон измерения. Для повышения точности измерений предлагаемое устройство дополнительно содержит блок управления частотой, вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход - с управляющим входом задающего генератора, и регулируемый фазовращатель, включенный между выходом задающего генератора и вторым входом фазового детектора. На чертеже показана блок-схема описываемого устройства, содержащего электроакустически последовательно соединенные задающий генератор 1, излучающий 2 и приемный 3 электроакустические преобразователи, усилитель-ограничитель 4 амплитуды и фазовой детектор 5, второй вход которого через регулируемый фазовращатель 6 соединен с выходом задающего генератора 1, а выход - через блок 7 управления частотой подключен к управляющему входу задающего генератора. Устройство работает следующим образом. Электрический сигнал генератора 1 подается на излучающий электроакустический преобразователь 2 и через регулируемый фазовращатель 6 на один из входов фазового детектора 5. Акустические колебания, пройдя по исследуемой среде, преобразуются приемным электроакустическим преобразователем 3 в электрический сигнал, который через усилитель-ограничитель 6 поступает на второй вхол фазового детектора 5. Сигнал с выхода блокь 7 -поступает на управляющий вход задающего генератора 1, в результате чего за счет изменения частоты колебаний задающего генеоатора 1 автоматически обеспечивается стабилизация среднего значения фазы, приходящей на электроакустический приемный преобразователь 3 акустической волны, а следовательно, стабильность крутизны преобразования. При этом вследствие соответствующего выбора передаточной функции блока управления частотой задающего генератора отрабатываются только низкочастотные флуктуации на выходе фазового детектора 5, обусловленные дестабилизирующими факторами. При регулировке фазовращателя 6 изменяется отслеживаемое системой автоматики среднее значение фазы а.кустических колебаний на. приемном электроакустическом преобразователе 3, и, соответственно, изменяется крутизна преобразования пульсаций скорости ультразвука в электрический сигнал.

Формула изобретения

Устройство для измерения пульсаций скорости ультразвука, содержащее последовательно электроакустически соединенные задающий генератор, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, усилитель-ограничитель амплитуды и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений, оно дополнительно содержит блок управления частотой, вход которого соединен

с выходом фазового детектора, а выход - с управляющим входом задающего генератора, и регулируемый фазовращатель, включенный между выходом задающего генератора и вторым входом фазового детектора.

Источники информации, принятые во внималие при экспертизе:

1.Н. И. Бражников. «Ультразвуковые методы, М., «Энергия, 1965.

2.Н. И. Бражников. «Ультразвуковая фазометрия, М., «Энергия, 1968.

3.Авт. св. СССР № 105175, М. кл. G 01К 11/22, 1955.