Устройство для измерения скоростиРАСпРОСТРАНЕНия ульТРАзВуКОВыХ KO-лЕбАНий Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 G01H5/00 

сов, коммутатором, усилителями, компараторами, арифметическим блоком и блоком усреднения, а выход генератора шума подключен ко входу генератора зондирующих импульсов.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство состоит из генератора 1 шума, генератора 2 зондируюп их импульсов, коммутатора 3, излучателей 4 и 5, приемников 6 и 7, широкополосных усилителей 8 и 9, компараторов 10 и И, блока 12 управления, генератора 13 тактовых импульсов, схемы

14антисовпадений, блока 15 арифметического, блока 16 усреднений, блока 17 индикации, источника 18 опорного напряжения.

Устройство работает следуюш,им образом.

При включении устройства блок 12 управления вырабатывает сигнал, устанавливаюш,ий узлы устройства в исходное состояние, и подготавливается цепь запуска генератора 2 зондирующих импульсов, который запускается импульсами генератора 1 шума. По выбранному ранее направлению прозвучивания коммутатор 3 подключает к генератору 2 зондирующих импульсов излучатель 4 или 5. Ультразвуковые колебания, прошедшие через исследуемую среду, поступают на приемники 6 и 7, преобразуются в электрический сигнал и подаются на входы широкополосных усилителей 8 и 9. Усиленный сигнал поступает на входы компараторов 10 и 11, где в моменты поступления импульсов от генератора 13 тактовых импульсов сравнивается с опорным напряжением, поступающим от источника 18 опорного напряжения, а также на блок 12 управления, который выделяет первые полупериоды полученных сигналов, формирует импульс разрешения и совместно со счетчиком циклов (в схеме неуказан) управляет схемой 14 антисовпадений. Блок 12 управления выдает сигнал широкополосным усилителем 8 и 9 для уравновешивания амплитуд первых полупериодов сигналов определенной величины. После уравновешивания амплитуд с блока 12 управления поступает сигнал измерения на схему 14 антисовпадения и блок

15арифметический. По достижении уровня /on переднего фронта входных сигналов на выходе компараторов 10 и 11 появляется сигнал, который поступает на входы схемы

14 антнсовпадений, на другие входы схемы 14 антисовпадений поступают импульсы от генератора 13 тактовых импульсов и разрешающий сигнал от блока 12 управления.

Выход схемы 14 антисовпадений через блок 15, в котором временной интервал преобразуется в цифровой сигнал, соответствующий скорости распространения ультразвуковых колебаний при определенной базе, поступает на блок 16 усреднения, управляемый блоком 12 управления, где по измерению Л ЦИКЛОВ прозвучивания сигнал усредняется и поступает в блок 17 индикации.

Повышение точности измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний достигается применением измерения повторяющихся временных интервалов, управляемых генератором шума, с последующим их преобразованием в импульсную последовательность и усреднением.

Скорость определяется по выражению

.

где / - длина базы, м;

F - частота генератора тактовых импульсов;;п - количество импульсов во вре енном интервале;|

Л - количество суммированных временных интервалов.

Время измерения сокращается за счет того, что вручную производится установка определенной величины и уравновешивание амплитуд первых полуволн, последующее измерение и пересчет производится автоматически.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний, содержащее генератор зондирующих импульсов, соединенный через коммутатор с излучателями, приемники, подключенные к усилителям, и индикатор, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и сокращения времеии измерений, оно снабжено генератором шума, блоком опорного напряжения, компараторами, генератором тактовых импульсов, схемой антисовпадений, арифметическим блоком, блоком усреднения и блоком управления, причем первые входы компараторов соединены с выходами усилителей, вторые - с выходом блока опорного напряжения, третьи - с выходом генератора тактовых импульсов, выходы компараторов подключены к первому и второму входам схемы антисовпадений, выход которой через арифметический блок и блок усреднения подключен ко входу индикатора, третий вход схемы антисовпадений подключен к выходу генератора тактовых импульсов, четвертый - к блоку управления, соединен ному с генератором зондирующих импульсов, коммутатором, усилителями, компараторами, арифметическим блоком и блоком усреднения, а выход генератора шума подключен ко входу генератора зондирующих импульсов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 577452, кл. G 01N 29/00, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 333462, кл. G 01N 29/00, 1972.