Устройство для определения момента перехода среды из одного физического состояния в другое Советский патент 1978 года по МПК G01N29/00 

радиои тульсов, а выход - к генератору пилообразного напряжения, соединенного .первым входом компаратора, выход которого подключен ко второму входу триггера и к первому входу временного селектора, второй вход которого подключен к выходу формирователя, а выход - ко второму входу компаратора через два последовательно соединенных интегратора.

На чертеже изображена функциональная схема описываемого устройства, состоящего из генератора 1 зондирующих радиоимпульсов, измерительного преобразователя 2, широкополосного усилителя 3, формирователя4, триггера 5, генератора 6 пилообразного напряжения, компаратора 7, временного селектора 8, интеграторов 9 и 10,

Устройство работает следующим образом. .

Зондирующий генератор 1 вырабатывает короткие прямоугольные импульсы которые поступают на измерительный преобразователь 2, где преобразуются в акустические импульсы, которые пройдя через исследуемый образец, вновь преобразуются в электрические колебания, поступающие в широкополосный усилитель 3, а затем - на формирователь 4 .

Импульс зондирующего генератора 1 поступает также на вход триггера 5 и запускает его.

Передний фронт импульса триггера 5 запускает генератор б пилообразного напряжения, импульс которого поступает на первый вход компаратора 7, где сравнивается с опорным напряжением, поступающим на второй вход упомянутого компаратора с выхода интегратора 10. При равенстве величин пилообразного и опорного напряжений компаратор 7 вырабатывает импульс, который опрокидывает триггер 5. Время задержки импульса на выходе компаратора 7 равно времени распространения акустического импульса через . Импульс с выхода компаратора 7 поступает также на временной селектор Ь, в котором вырабатываются следуняцие один за другим два прямоугольных селекторных импульса. На второй вход временного селектора поступает импульс с выхода формирователя 4.

В зависимости -от временного положения импульса на выходе формирователя 4 относительно селекторных им-, пульсов на выходе временного селекто ра В вырабатывается постоянное напряжение положительной или отрицательной полярности (сигнал ошибки). Это напряжение через два интегратора 9 и 10 управляет работой компаратора 7, изменяя сигнал на втором его входе до тех пор, пока Сигнал на .выходе временного селектора 8 не ста1нет равным нулю.

Применение двух интеграторов необходимо для получения следящей системы с астатизмом второго порядка, что значительно повышает точность измерения и устойчивость работы системы. Напряжение V на выходе I интегратора 10 пропорционально времени I распространения акустического импульса через образец Г KV, где К - пocтoяннJaя схемы. Напряжение V на выходе И интегратора 9 пропорционально первой производной напряжения V , по времеи

dVi

VdT

Таким образом, в момент излома кривой температурной зависимости скорости ультразвука на выходе TI интегратора 9 появится импульс, временное положение которого соответствует моменту Излома. Напряжение V, на выходе интегратора 9 пропорционально второй производной напряжения Vj по времени

v-.

-Ji

Применение описанной системы позволяет с высокой точностью автоматически определить момент перехода среды из одного физического состояния в другое по изменению зависимости скорости ультразвука от температуры. Это позволяет увеличить экспрессивность проведения длительных по времени физических экспериментов.

Формула изобретения

Устройство для определения момента перехода среды из одного физического состояния в другое, содержащее генератор зондирующих радиоимпульсов, соединенный с входом измерительного преобразователя, выход которого подключен

к последовательно соединенньви широкополосному усилителю и формирователю, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматизации процесса определения точек излома на кривой температурной зависимости скорости ультразвука и повышения точности, оно снабжено триггером с двумя входами, генератором пилообразного напряжения; компаратором с двумя входами,

временным селектором с Двумя входами и двумя интеграторами. При этом первый вход .триггера; подключен к выходу генератора зондирующих.радиоимпульсов, а выход - к генератору пилообразного напряасейия, соединенного с первым входом компаратора, выход которого подключен ко.второму входу триггера и к первому входу временного селектора, второй вход которого подключен к выходу формирователя, а выход - ко второму входу компаратора через два последовательно соединенных ийтегратора. К Источники информации, принятые во . внимание при экспертизе:Ni 1. Авторскоесвидетельство СССР 286364, кл. 01 Н 5/00, 1968. 2. Авторскоесвидетельство СССР 441456, кл. Q01 Н 5/00, 1972.