Способ измерения скорости ультразвука и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G01N29/00 

плоскости дополнительного приемника до основного. Для осуществления способа применяют устройство, содержащее последовательно соединенные дополнительные приемник и излучатель, усилитель, детектор и формирователь импульсо последовательно соединенные генератор калиброванной частоты., первый каскад совпадения, делитель частоты, второй каскад совпадения и счетчик импульсов, а также триггер, первый вход которого соединен с выходом дополнител ного формирователя, второй вход - с выходом основного формирователя и вторым входом вто рого каскада совпадения, а выход - со вторым входом первого каскада совпадения. На чертеже дана структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, из лу1 атель 2, основной приемник 3, дополнительный приемник 4, усилитель 5, детектор 6, формирователь 7 импульсов, выход которого подключен ко входу генератора, триггер 8, каскад 9 совпадений, делитель 10 частоты, каскад 11 совпадения, вход которого подключен ко второму входу триггера 8, и счетчик 12 импульсов Ко входу каскада 9 совпадения подключен выход генератора 13 калиброванной частоты. С выходом приемника 3 связаны последовательно соединенные усилитель 14, детектор 15, формирователь 16 импульсов, выход которого подключен ко входу триггера. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает электрический импульс, поступающий на излучатель 2, который преобразует его б акустический импульс. Акустический импульс, пройдя исследуемую среду, частично принимается приемником 3, частично отражается от его плоскости и принимается приемником 4, последовательн проходит через усилитель 5, детектор 6, формирователь 7 и поступает на входы триггера 8 и каскада 11 совпадений. Акустический импульс, принятый приемником 3, преобразуется в злектрический и последовательно проходит через усилитель 14, детектор 15, формирователь 16 и поступает на вход триггера 8. Электрический импульс с выхода триггера по длительности, равный сумме паразитического времени задержки и времени прохождения акустического импульса в среде от излучателя до дополнительного приемника, поступает на второй вход каскада 9 совпадений, чем прерьгвает прохождение импульсов с выхода генератора 13 калиброванной частоты через каскад 9 совпадений на вход делителя 10 частоты. Электрические импульсы с выхода делителя 10, увеличенные по длительности прямопропорциоНально доле паразитического времени задержки, поступают на вход каскада 11 совпадений и управляют прохождением импульсов с выхода формирователя 7 на вход счетчика 12. Число импульсов N с выхода генератора 13 определяется отношением:N--K-. (1) где Т - время распространения акустического импульса от излучателя до дополнительного приемника; время распространения импульса от дополнительного приёмника до основного;А - паразитическое время задержки в электронной схеме. За определенное время t |т k TO const,(2) где TO - период следования импульсов с выхода генератора 13 калиброванной частоты. Число импульсов N не пройдет через каскад 9 на вход делителя частоты, следовательно, понадобится дополнительное время t + to, равное Л.. Т + Л . t t kT, С учетом формул (1), (2) имеем: . . t kT - prгде калиброванный интервал времени. В итоге за время счетчик 12 импульсов поступит N импульсов: ±кКТо тЧтЧ л Т где С - скорость ультразвука в среде. Предлагаемый способ измерения ультразвука и устройство для осуществления этого способа позволяют повысить точность измерений скорости ультразвука. Формула изобретения 1. Способ измерения скорости ультразвука, заключающийся в том, что в среде излучателем возбуждают ультразвуковые колебания, принимают основным приемником колебания, прощедщие через среду, формируют электрический импульс, которым вновь возбуждают излучатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, устанавливают дополкительный приемник, обеспечивающий однонаправленное последовательное прохождение импульсом пути от излучателя к основному приемнику, а о скорости . ультразвука в среде судят по частоте следования импульсов в калиброванный интервал времени, равный отношению суммы времени распространения акустического импульса в среде от основного приемника до дополнительного, времени распростране1шя импульса от излучателя до дополиительного приемника и паразитического времени задержки ка Времени распространения акустического импульса от плоскости дополнительного приемника до основного.

2. Устройство по п. 1, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучатель, основной приемник, усилитель, детектор и формирователь импульсов, выход которого подключен ко входу генератора, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными дополнительным приемником и излучателем, усилителем, детектором и формирователем импульсов, последовательно соединенными генератором калиброванной частоты, первым каскадом совпадения, делителем частоты, вторым каскадом совпадения и счетчиком импульсов, а также триггером, первый вход которого соединен с выходом дополнительного формирователя, второй вход - с выходом основного формирователя и вторым входом второго каскада совпадения, а выход - со вторым входом первого каскада совладения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Смирнов А. Д. Импульсная ультразвуковая измерительная аппаратура.-М.: Энергия, 1967,

с. 24-25.

2.Патент США № 3710621, кл. 73-194, 197.1.