Устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах Советский патент 1981 года по МПК G01H1/00 G01H5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЖРЕНИЯ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОКОЯЩИХСЯ СРЕДАХ

1

Изобретение относится к виброизме- ритедьной технике, в частности для исследования переходных процессов, возникающих в покоящихся средах при возбуждении их по гармоническому закону и в радиотехнических устрой ствах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах, содержащее цепь возбуждения, состоящую из частотомера, последовательно соединенных генератора стандартных сигналов, подключенного ко входу частотомера, управляемого усилителя и излучателя сигналов, связываемого с исследуемой средой, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных приемника сигналов, связьшаемого с исследуемой средой, усилителя, осциллографа,генератора прямоугольнь1х импульсов UlНедостатком устройства является то, что оно не позволяет проводить измерения переходного процесса, возникающего в покоящихся средах, возбуждаемых по гармоническому закону, с высокой точностью и автоматизировать этот процесс. Это затрудняет определение значений групповой и фазовых скоростей распространения звука в среде, которые не зависят от геометрической дисперсии, а определяются физической природой материала.

Цель изобретения - повышение точности и автоматизации процесса измерения переходных характеристик исследуемых сред.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем прямоугольной огибающей радиоимпульса, включенным между выходом генератора прямоугольных импульсов и вторым входом управляемого усилителя, селектором постоянной фазы, включенным между выходом генератора . стандартных сигналов и йторым входом формирователя прямоугольной огибающей радиоимпульса, и двухвходовым . формирователем растра, первый вход которого пoдк дачeн к выходу формирователя прямоугольной огибающей радиоимпульса, второй - к выходу селектора постоянной фазы, первый выход подключен ко входу усилителявертикального отклонения осциллографа, второй выход подключен ко входу синхронизации осциллографа, а вход яркостной модуляции осцилпографа соединен с выходом усилителя цепи приема. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах содержит цепь возбуждения, состоящую из частотомера 1, последовательно соединенных генератора 2 стандартных сигналов, подключенного ко входу частотомера 1, управляемого усилителя 3 и излучателя,4 сигналов, связываемого с исследуемой средой 5, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных приемника 6 сигналов, связываемого с исследуемой средой 5, усилителя 7, осциллографа 8, генератора 9 прямоугольных импуль сов, формирователя 10 прямоугольной огибающей радиоимпульса, включенного между выходом генератора 9 прямоугол ных импулбсов и вторым входом управляемого усилителя 3, селектора 11 по стоянной фазы, включенного между выходом генератора 2 стандартных сигналов и вторым входом формирователя 10 прямоугольной огибающей радиоимпу са, и двухвходового формирователя 12 растра, первый вход которого подключ к выходу формирователя 10 прямоуголь ной огибающей радиоимпульса, второй вход подключен к выходу селектора 11 постоянной фазы, первый выход подключен ко входу усилителя вертикальн го отклонения осциллографа 8, второй выход подключен ко входу синхронизации осциллографа 8, а вход яркостной модуляции осциллографа 8 соединен с вькодом усилителя 7 цепи приема. Устройство работает следующим образом. Сигнал с генератора 2 стандартных

сигналов поступает на управляемый уси- 55вход формирователя растра J2, управ-.

литель 3 и на селектор 11 постояннойляют формированием задержки импульса

фазы,.с выхода которого сигнал в ви-запуска каждой последующей строки рас,де последовательности прямоугольных ,тра относительно предьщущей на величи Мпульсов С частотой следования опор ного колебания поступает на первый вход формирователя 10 прямоугольной огибающей радиоимпульса и на первый вход формирователя 12 растра, С другой стороны, сигнал с выхода генератора 9 прямоугольных импульсов поступает на второй вход формирователя 10 прямоугольной огибающей радиоимпульса, В момент совпадения сигналов по переднему фронту с селектора 11 постоянной фазы и генератора 9 прямоугольных импульсов формирователь 10 прямоугольной огибающей радиоимпульса формирует сигнал, который поступает на вход управления усилителя 3. При этом управляемый усилитель 3 формирует радиоимпульс со значением постоянной начальной фазы. Далее сигнал поступа ет на излучатель 4 и, проходя через исследуемую среду 5, принимается при емником 6. Выходной сигнал приемника б усиливается усилителем 7 и далее поступает на вход яркостной модуляции луча осциллографа 8, Сигналы с выхода селектора 11 постоянной фазы и с выхода формирователя 9 прямоугольной огибающей радиоимпульса, поступая на первьй и второй входы формирователя 12 растра соответственно, управляют функционированием формирователя 12 растра так, что на втором выходе формирователя 12 растра синхронно с поступлением сигналов с выхода формирователя IО прямоугольной огибающей радиоимпульса формируется отрицательное смещение напряженхш постоянного тока и с выхода формирователя растра сигнал ступенчатой формы поступает на вход усилителя вертикаль«. ного отклонения осциллографа 8, При этом первая строка в растре соответствует первому приходящему сигналу с выхода формирователя 10 прямоугольной огибающей радиоимпульса, вторая строка - второму и т.д., а последняя определяется установкой требуемого числа строк в растре. Развертка каждой строки будет осуществляться лишь в том случае, если на вход блока синхронизации осциллографа 8 (режим внешней синхронизации) будет поступать сигнал с первого выхода фор мирователя растра 12, Выходные сигналы с селектора постоянной фазы, поступая на первый 58 ну задержки, равную периоду синусоида льного сигнала, причем задержка запус кающего импульса первой строки растра всегда равна нулю. Частота выходного сигнала генератора 2 стандартных сигналов определяется по показателям час тотрмера 1f вход которого подключается к выходу генератора стандартных си налов 2. Исключение из схемы фазовращателя, фазометра и линии задержки в предлагае мом устройстве позволяет исключить ру ную настройку фазовращателя и линии задержки, яогреншость, обусловленную субъективной оценкой показаний- осцил лографа, даваемой оператором,и погреш ности, обусловленные собственным погрешностями.фазовращателя, фазометра я линии задержки, а также погрешности, вызываемые неравномерностью фазочастотных характеристик фазометра и фазевращатепя. Кроме того сокращается время проведения эксперимента и фазовые характеристики представляют ся на экране осциллографа для всей длительности исследуемого сигнала. Формула изобретения Устройство для измерения переходньк процессов в покоящихся средах, содержащее цепь возбуждения, состоящую из частотомера, последователь- . но соединённых генератора стандартных сигналов, подключенного ко входу частотомера, управляемого усилителя и 8 излучателя сигналов, связываемого с исследуемой средой, цепь привМ|1, состоящую из последовательно соединенных приемника сигналов, связьгааемого с исследуемой средой, усилителя, осциллографа, генератора прямоугольных импульсов, отличающе- вся тем, что, с целью повьппения точности и автоматизации процесса . измерения, оно снабжено формирователем прямоугольной огибающей радиоимпульса, включенным между выходом генератора прямоугольных импульсов и вторым входом управляемого усилителя, селектором постоянной фазы, включенным между выходом генератора стандартных сигналов и вторым входом формиро вахеля прямоугольной огибающей радиоимпульса, и двухвходовым формироватег лем растра, первый вход которого подключен к выходу формирователя прямоу рольной огибающей радиоимйульса, второй вход подключен к выходу селектора постоянной фазы, первый выход подключен ко входу усилителя вертикального отклонения осциллографа, второй выход подключен ко входу синхронизации осциллографа, а вход яркостной модуляции осциллографа соединен с выходом усилителя цепи приема. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2679942/18-28, кл. G 01 Н 1/OOj G 01 Н 5/00, 1978 (прототип).

u

в к од

С(.

/ь