Импульсный измеритель скорости ультра-зВуКА Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для измерения времени прохождения ультразвука в средах. Известно устройство для измерени скорости ультразвука, основанное на использовании буферных стержней ij, Однако это устройство при высокой точности надежности и простоте требует наличия плоской пассивной отражающей поверхности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульсный измеритель скоростиульт развука, содержаи-лй последовательно включенные импульсный генератор и приемно-из тучатель ультразвука, а также приемник ультразвука, высокочастотный усилитель и формирующий каскад, выход которого подключен .ко входу времянзмерительного устройства 2. Однако это устройство не обладает высокой точностью. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены посJ eдoвaтeльнo соединенные усилительселектор и второй формирующий каскад, причем вход селектора соединен с приемно-излучателем, управляющий вход усилителя-селектора - с выходомимпульсного генератора, а выход второго формирующего каскада соединен со вторым входом времяизмерительного устройства. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит импульсный генератор 1 , подк.шоченный к приемо- 3 излучателю 2, который связан и с усилителем-селектором 3. Управляющий вход усилителя-селектора 3 соеди нен с выходом генератора 1. Приемник 4 ультразвука установлен напротив приемо-излучателя 2 и соединен через высокочастотный усилитель 5 и фо мируняций каскад 6 с первым входом времяизмерительнрго устройства 7, второй вход которого через второй формирующий каскад 8 соединен с выходом усилителя-селектора 3. Усилитель-селектор 3 может быть выполнен по схеме временного селектора, но устройство может использоваться и в варианте, в котором усилитель селектор выполнен по схеме амплитудного селектора. Устройство работает следующим образом. Импульсный генератор 1 периодиче ки возбуждает приемо-излучатель 2. Акустический импульс проходит через .среду и принимается приемником 4 через время t после момента возбуж дения приемо-излучателя 2. При этом t , гдеГ.и -Гум. времена задержки аку тического импульса, соответственно, в мембранах приемо-излучателя и приемника время распространени акустического сигнал в среде. Часть энергии акустического импульса отражается от приемника 4 ультразвука и эхо-импульс принимает ся приемо-излучателем 2 ультразвука через время 12, после возбуждения, которое равно 2-Г. Принятый приемо-излучателем 2 эх импульс усиливается и селектируется от зондирующего импульса усилител селектором 3 и после амплитудного детектирования и формирования, вып няемых вторым формирователем 8, по тупает на второй вход времяизмерит ного устройства 7, на первый вход которого поступает усиленный импул с приемника 4. Измеряемый времяизмерительным устройством интервал в мени будет равен u.t ta -Cэл (.). де Т. и С-. - время задержки элекуЛл эЛп трических импульсов, проходящих соответственно от приемника к первому входу измерительного устройства и от приемо-излуча- теля ко второму. Если мембраны приемо-излучателя приемника выбраны идентичными, ак и электрические цепи, по котоым проходят импульсы перед показаием во времяизмерительное устройтво, то время йрохождения импульсов мембранах Тдд и могут быть досаточно близки друг к другу, как и ремя задержки в разных электричесих цепях и Г,.. . В результате эл э ЛЛ/2., ожно считать, что ifCgAi и t 4дС:, де ДС; - разность во времени прохождения импульсов по разным каналам, которая может быть выбором мембран и регулировкой электрических цепей сведена к минимуму, что позволяет повысить .точность устройства по сравнению с прЪтотипом. Формула изобретения Импульсьтый измеритель скорости ультразвука, содержащий последовательно включенные импульсный генератор и приемо-излучатель ультразвука, а также приемник ультразвука, высокочастотный усилитель и формирующий каскад,. выход которого подключен ко входу времяизмерительного устройства, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, в него введены последовательно соединенные усилитель-селектор и второй формирующий каскад, причем вход селектора соединен с приемо-излучателем, управляющий вход усилителя- селектора - с выходом импульсного генератора, а выход второго формирующего каскйда соединен со вторым входом времяизмерительного устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Методы и приборы ультразвуковых исследований. Физическая акустика. Под ред. у. Мэзона. М, Мир, 1966, с. 376. 2.Бражников Н.И. Ультразвуковые методы. Энергия, 1965, с. 120-129.