Блок отсчета скорости ультразвукового цифрового интерферометра Советский патент 1979 года по МПК G01N29/00 G01H5/00 

1 зобретение относится к устройствам, использукщим интерференцию двух когерентных ультразвуковых волн в ис следуемой среде, и может быть исполь зовано для определения физических свойств жидкости и газов, в частности скорости ультразвука. По основному авт. ев. 509322 известен блок отсчета, содержащий счетчик полуволн ультразвука, подклю ченный к управляющему входу электрон ного ключа канала меток перемещения генератор импульсов, подключенный через дополнительный электронный клю ко входу счетчика индикации и ко вхо ду делителя частоты с переменным коэффициентом деления, к. выходу которого подключен триггер, соединенный с электронным ключом канала меток перемещений и с дополнительным электронньм ключом 1. Однако это устройство требует не продуктивного ручного труда операто ра при определении приборных констант измерения . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей блока. Это достигается тем, что в блок отсчета скорости ультразвукового цифрового интерферометра введены пО следовательно соединенные генератор стабильного интервала времени и управляемый ключ, а также двухсекционный ДБухпозиционный переключатель, установленный между дополнительным электронным ключом, счетчиком индикации и делителем частоты с переменньм коэффициентом деления, причем вход управляемого ключа соединен с выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, а выход - через двухсекционный двухпозиционный переключатель со входом счетчика индикации. На чертеже представлена блок-схема устройства. Оно содержит счетчик 1 полуволн ультразвука, подключенный к управляк дему входу электронного ключа 2 канала меток перемещения, выкод которого соединен с одним входом, триггера 3, связанного своим выходом с управляющим входом дополнительного электронного ключа 4. Генератор 5 импульсов соединен со входами делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления и счетчика 7 индикации через дрполнительный электронный ключ 4 исекции двухсекционного двух поэиционного переключателя 8 таким образом, что ко. входам перечисленных элементов подсоединены средние контакты секций двухпоэиционного двухсекционного переключателя 8. В другом положении этого переключателя входы делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления, и счетчика 7 индикации связаны роответственн входом 9 задающего ультразвукового генератора и через селектор, выполненный в виде генератора Ю стабильного интервала времени и управляемого ключа 11/ с выходом делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления, соединенного с триггером 3. Устройса-во работает следующим образом. Известные частота ультразвука f и цена метки перемещения t связаны с величинами, пoдлeжaIцш и определению до начала измерения скорости ультразвука, зависимостью: 2f t где N - требуемое для цифрового изме-рения скорости ультразвука количество полуволн, D - дискретность измерения. Неизвестньзе величины N и D определяют, включив двухсекционный двухпозиционны переключатель 8 таким образом, чтобы на вход делителя 6 частоты с переменным коэффициентом деления подавалось с входа 9 задающего ультразвукового генератора напряжение, возбуждающее ультразвуковые вол ны с частотой f, а на вход счетчика 7индикации - выходной сигнал делителя б частоты с переменным коэффициентом деления через селектор, выполненный в В1ще генератора 10 стабильного интервала времени, численно равного удвоенной цене метки перемещения t, и управляемого им ключа 11, 8делителе 6 частоты частота f делит ся на коэффициент деления D, т.е. частота сигнала, поступающего на селектор, равна f/D. В течение каждого интервала времени, вьщаваемого генератором 10 стабильного интервала вре мени, счетчик 7 индикации набирает периодов выходного сигнала делителя 6 частоты. Устанавливают коэффициент деления D делителя 6 частоты таким образом, чтобы показываемое счетчиком 7 индикации число равнялось количеству N полуволн, удо влетворяющему условию измерения скорости, например, не больше заданного или с заданньзм числом разрядов, отличных, от нуля. Тогда коэффициент де ления D делителя б частоты согласно формуле 1 равен дискретности измерения при количестве полуволн N. Устанавливают емкость счетчика 1 полуволн равную N, переключают двухсекционный двухпоэиционньгй переключатель 8 и приступают к измерению скорости ультразвука. На вход счетчика 1полуволн подают с интерферометра импульсы, соответствующие изменению длины акустического пути на одну полуволну. На вход электронного ключа 2канала меток перемещения с интерферометра подают метки перемещения, .Изменяют акустическую базу интерферометра и в момент прихода первого импульса, соответствующего акустическому резонансу интерферометра, сигналом из счетчика 1 полуволн открьлвается электронный ключ 2 канала меток перемещения. Каждый И1 1пульс метзси перемещения, прошедший открытый электронный ключ 2, перебрасывает -триггер 3. Вькодным импульсом триггера 3 открывается дополнительный электронный ключ 4 и импульсы генератора 5 импульсов проходят на входы делителя б частоты с переменным коэффициентом деления и -счетчика 7 индикации. Частота импульсов генератора 5 значительно вьше максимальной частоты меток перемещения, но ниже частотного предела счетчика 7 индикации. На. вход делителя б частоты с переменным коэффициентом деления и счетчика 7 индикации проходит количество импульсов, равное коэффициенту деления делителя б частоты. После этого выходным импульсом делителя б частоты с переменным коэффициентом деления триггер 3 перебрасывается в исходное состояние. Следующий импульс меток перемещения опять перебрасывает триггер 3, после чего полностью повторяется описанный процесс. Измерение заканчивается после того, как счетчиком 1 полуволн будет подсчитано необходимое количество полуволн и его ВЫХОДНЫУ сигналом будет закрыт электронный ключ 2 канала меток перемещения. Таким образом,- на вход счетчика 7 индикации поступает количество импульсов, равное числу меток перемещения, соо.гветствующему заданному количеству полуволн, но умноженному на значащую цифру дискретности измерения, В результате количество импульсов, индицируемое счетчиком 7 индикации, соответствует скорости ультразвука в общепринятых единицах при любой дискретности измерения. Формула изобретения Блок отсчета скорости ультразвукового цифрового интерферометра по авт. свид, 509822, отличающийся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, в

него введены последовательно соедиHetiHue генератор стабильного интервала времени и управляемый ключ, а также двухсекционный двухпозиционный переключатель, установленный между дополнительным электронным ключом, счетчиком индикации и делителем частоты с переменным коэффициентом деления, причем вход управляемого ключа

соединен с выходом делителл- частоты с переменным коэффи1Еиентом деления, а выход - через двухсекционный двухпозиционный переключатель со входом счетчика индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 509822, кл, G 01 N 29/00, 1974.