Устройство для измерения скорости ультразвука Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 G01N29/00 

Изобретение относится к приборам, измеряющим скорость ультразвука, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука, основанное на способе автоциркуляпии импульса через исследуемую среду, содержащее генератор зондирующих импульсов, излучатель, приемник, временной селектор, схему совпадения, усилитель, линию задержки, генератор стробирующих импульсов и формирователь импульсов 1.

Недостатком его является низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее генератор возбуждающих импульсов, два акустических преобразователя, вход одного из которых подключен к первому выходу генератора, и усилитель, первый вход которого подключен к выходу второго преобразователя, а выход - к входу генератора 2. Недостатком его является низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено вторым усилителем, первый вход которого подключен к первому преобразователю, а выход - к входу генератора, двумя линиями задержки, выходы которых подключены к вторым входам усилителей, и триггером, вход которого подключен к выходам усилителей, а выходы - ко входам линий задержки, при этом вход второго преобразователя соединен со вторым выходом генератора.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерения скорости ультразвука содержит генератор / возбуждающих импульсов, акустические преобразователи 2 л 3, входы которых подключены к выходам генератора, усилители 4 -я 5, первые входы которых подключены к выходам преобразователей, а выходы - к входу генератора, линии 5 и 7 задержки, выходы которых подключены к вторым входам усилителей, и триггер 8, вход которого подключен к выходам усилителей, а выходы - к входам линий задержки.

Устройство работает следующим образом. Генератор / возбуждающих импульсов одновременно возбуждает акустические преобразователи 2 и 5, сигналы с которых начинают распространяться навстречу один другому.

Через время TI или Т

С + и

где / - длина акустической базы, с - скорость звука, V - скорость потока.

Ультразвуковые сигналы достигают П)ротивоположных акустических преобразователей.

В зависимости от того, в каком состоянии находится триггер 8, сигналы будут усиливаться усилителем 4 или 5. Линии 5 и 7 задержки служат для того, чтобы поочередное открывание усилителей - и 5 сигналами с триггера 8 происходит не на весь период от излучения до приема.

Импульсы с выходов усилителей 4 и 5 снова запускают генератор 1 и изменяют положение триггера. Так как триггер меняет свое состояние каждым импульсом запуска генератора /, запуск его поочередно производится через время TI и Гз, а частота циркуляции сигналов в замкнутой цепи определится

1г г.2-..2

с W

(-а2с1

21с

п I 7 1 T- / 2

f - если V с то

т. е. частота цирку 2Г

ляции пропорциональна скорости ультразвука.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения скорости ультразвука за счет того, что исключаются влияния отраженных ультразвуковых сигналов и помех.

а также расширить область применения устройства для сред с малой плотностью.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее генератор возбуждающих импульсов, два акустических преобразователя, вход одного из которых подключен к

первому выходу генератора, и усилитель, первый вход которого подключен к выходу второго преобразователя, а выход - к входу генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно

снабжено вторым усилителем, первый вход которого подключен к первому преобразователю, а выход - к входу генератора, двумя линиями задержки, выходы которых подключены к вторым входам усилителей, и триггером, вход которого подключен к выходам усилителей, а выходы - к входам линий задержки, при этом вход второго преобразователя соединен со вторым выходом генератора.

Источяики информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 480975, кл. G 01 N 29/04, 1971.

2. Серавин Г. И. и Тарасюк Ю. Ф. Гидроакустическая телеметрия, М., изд-во «Судостроение, 1973, с. 105-109, рис. 50, в.

иг.1

flepeffoTnfU/fJ

Злектраа/fijcrrn/v./yre

Заентраах /

fna/v. fpf-

aSfaiaiom

(npuer)

Тригг.е; 6