Дифференциальное ультразвуковоеуСТРОйСТВО для изМЕРЕНия ТЕХНОлОги-чЕСКиХ пАРАМЕТРОВ пО СКОРОСТиульТРАзВуКА Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

емыми вентилями, причем входы первого вентиля соединены соответственно с выходами задающего генератора и первого триггера, а выход соединен со входом синхронизируемого генератора измерительного канала, входы второго вентиля соединены соответственно с выходами фор- мироватеяя импупьсов измерительного ка нала и второго триггера, а выход соеди йен со входом синхронизируемого генератора образцового канала, входы третьего вентиля соединены соответственно с выходами задающего генератора и второго триг гера, а выход соединен со счетным входом реверсивного счетчика импупьсов, первый вход первого триггера соединен с выходом цепи задержки, с первым входом второго триггера и вторым счетным вхо-дом реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен со входом отсчетного блока, второй вход первого триггера соединен со входом синхронизируемого генератора измерительного канала и выходом формирователя импульсов образцового канала, второй вход вгорого триггера соединен с выходом делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом второго триггера. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит два .акустических канала, измерительный 1 и образцовый 2, каждый из которых включает последовател но соединенные вентили 3 и 3, синхронизируемые генераторы 4 и 4 , излучающие 5 и 5 и приемные 6 и 6 пьезопре- .образователи, между которыми находятся контролируемая 7 и образцовая 7 среды, усилители 8 и s, формирователи импульСОВ 9 и 9, а также задаюций генератор Ю, первый и второй триггеры 11 и 12, схему ИЛИ 13, делитель частоты 14 на заданное четное число, реверсивный счетчик 15 импульсов, третий вентиль 16, цепь 17 задержки, цифровое отсчетное устройство 18, причем измерительный и о азцовый каналы соединены своими входами и выходами лерё крестно, образуя акустико-электронный мультивибра1Х)р. Устройство работает следующим образом. В момент подачи запускакяцего и мну ль са с выхода задающего генератора Ю че рез открытый вентиль 3, ждущий генера тор 4 вырабатывает зондирукдций импульс, который пройдя через изпучакадий преобразователь 5, исследуемую среду 7, приемный преобразователь 6, усилитель 8, поступает с выхода формирователя 9 одновременно на схему ИЛИ 13 и управляющий (суммирующий) вход реверсивного-счетчика 15, на счетный вход которого через открытый вентиль 16 подаются импульсы задающего гейератора 10. При этом начинается подсчет импульсов последнего. Процесс суммирования импульсов продолжается до тех пор, пока на второй управлякнций вход счетчика 15 не поступит импульс по цепи образцового акустико-электронного канала 2 {рециркулятора). С приходом этого импульса счетчик 15 переключается в режим вычитания. Этот периодический процесс поочередного суммирования и вычитания импульсов задающего генератора определяется интервалами времени Ь и t 2 прохождения циркулирующего импульса по замкнутому контуру измерительного 1 и образцового 2 каналов и продолжается до тех пор, пока управляющий импульс с триггера 12 не разорвет контур рециркуляции, заперев вентиль 3. Уровень сигнала, поступающего на управляклаие входы реверсивного счетчика выбирается таким, чтобы исключить ложное срабатывание его от импульса, прошедшего непосредственно по цепи рециркуляции от вентиля 3 к счетчику 15. Автоматическое управление контуром рециркуляции осуществляется с помощью делителя 14 частоты импульсов рециркуляции на заданное четное число 2 П и цепи 17 задерноси... При поступлении на вход целителя 14 2, го импульса, с его выхода импульс управления попадает на , запрещающий вход управляющего триггера 12, выходной уровень которого приводит делитель 14 частоты в исходное (нулевое) состояние и запирает вентили З и 16. Полученный результат измерения фиксируется при этом на цифровом отсчетном устройстве 18 и определяется соотношениемН 2-п-Ц1 5-1-), где N - числовой результат измерения; 2П - постоянная делителя 14частоты; i - частота задающего генератора Ю; i, разность интервалов времени прохождения импульса рециркуляции по каналам 1 и 2. Время индикации результата измерений определяется временем задержки цепи 17, по истечении которого выходной импульс делителя 14 частоты поступает на вход сброса счетчика 15 ,7 а также на разрешакщие входы триггеров 11 и 12. В результате чего восстанавливаются связи цепей рециркуляции, импульса запуска в счетного выхода реверсивного счетчика 15 Наличие вентилей 3 и 16 предотвращает ложное срабатывание реверсивного счетчика 15 от импульсов задающего генератора 1О.

Переход от амплитудной селекции, применяемой в известном устройстве к временной и использование ци4 ового метода накопителя результата позволяет повысить точность измерения контролируемого технологического параметра и увеличить бысродействие устройства.

Формула изобретения

4

Дифференциальное ультразвуковое устройство для измерения технологических параметров по скорости ультразвука, содержащее измерительный и образцовый акустические каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные синхронизируемый генератор, излучающий и приемный электроакустические преобразователи, усилитель и фс мирователь импульсов, а также задающий генератор, делитель частоты, первый и второй триггеры сравнения и отсчетный блок, о т л и чающееся тем, что, с целыЬ увеличения быстродействия и повышения точности измерений, оно снабжено реверсивным счетчиком импульсов и схемой ИЛИ, входы которых соединены с выходами формирователей импульсов измерительного и офазцового канале, целью задержки.

вход которой соединен с выходом схемы ИЛИ через делитель частоты, и тремя управляемыми вентилями, причем входы первого вентиля соединены соответственно с выходами задающего генератора и первого триггера, а выход соединен со входом синхронизируемого генератора измерительного канала, входы второго вентиля соединены соответственно с выходами формирователя импульсов измерител ного канала и второго триггера, а выход соединен со входом синхронизируемого генератора образцового канала, входы третьего вентиля соединены соответственно с выходами задающего генератч а и второго триггера, а выход соеринен со счетным входом реверсивного счетчика им пуль сов, первый вход пернвого триггера соединен с выходом цепи задержки, с первым входом второго триггера и счетным входсАл реверсивного счетчика вм- пульсов, выход котчэрого соединен со входом отсчетного блока, второй вход го триггера соединен со вхопом свнхронвзируемого генератора импут ссю образцово го канала, второй вход второго триггера соединен с выходом делителя частоты, БТ(фой вход которого соединен с выходом второго триггера.

Источники, внфс мапии, принятые во внимание при. экспертвзе

1.Авторское свидетельство СССР № 345429, кл. Q О1 N 29/ОО, 1970.

2.Авторское свидетельство CCXIP Н 36О604, кл. q 01 N 29/00, 197 О (прототип).