Измеритель скорости звука Советский патент 1981 года по МПК G01H5/00 G01N29/00 

-. 1 - . . Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для измерения скорости ультразвука в гидродинамических исследованиях при контроле материалов изделий. Известен измеритель скорости ульт развука, содержащий излучатель и при емник звука, измерител.ь времени и ре гистратор UlНаиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель скорости звука, содержащий излучатель звука, последователыго усилител соединенные приемник звука выход которого подключен ко входу излучателя звука, и частотомер 1,2 J. Автоколебания в такой системе возбуж даются на частотах г f-где С - скорость звука; . t - расстояние между излучателамиприемником звука; п - целое число от 1 до оо, соответствующее числу волн, укладывающихся на базе t (мо ды колебаний); If - фазовый сдвиг в электрическом тракте.; Недостатками известных измерителей являются низкая точность измерений из-за фазовых погрешностей и узкая полоса рабочих частот. Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение полосы рабочих частот. Цель достига,ется тем, что измеритель снабжен дополнительным приемником звука, располагаемым в: процессе Измерения на отличном расстоянии от излучателя звука по отношению к основному, а коэффициент усиления усилителя выбирается достаточным для возбуждения автогеиерации измерителя при одновременной работе двух прием.ников. На чертеже представлена схема измерителя, содержащая излучатель 1 звука, размешенный на расстоянии f от него приемник 2 звука, усилитель 3, вход которого связан с выходом приемника 2, а выход - со входом излучателя 1, дополнительный приемник 4 звука, размещенный на расстоянии Ij от излучателя 1, выход которого связан с усилителем 3, и частотомер 5, связанный с выходами приемников 2 и 4. Измеритель работает следунлдим образом. При возбуждении излучателем 1 звуковых колебаний в контролируемой среде и приеме их основным и дополнительным приемниками 2 и 4 в измерителе образуется два контура колеб ний. Первый из них состоит из излучателя 1 звука, приемника 2 звука и усилителя 3. При коэффициенте уси ления усилителя 3,недостаточном для возбуждения автоколебаний на амплит но-частотной характеристике контура вследствие электроакустической положительной обратной связи образую пики амплитуд на частотах о Л .и е. с периодом повторения - -ti-t-i R-t Второй контур состоит из излуча теля 1, дополнительного приемника звука и усилителя 3. В нем также при недостаточном коэффициенте усиления для образова ния автоколебательного режима, обр зуются пики амплитуд на частотах f соответствующих: f . tap- , ы е где m - целое число, аналогичное п, с периодом повторения, равным Через период k наступает совпад ние пиков амплитуд, в обоих контурах. Этот период равен г при Ь:, 7 tj И определяет новую сетку частот, которую может генерировать измеритель. При этом йК д/гм ,. На частоте совпадения пиков усиление усилителя 3 становится достаточным для возбуждения автоколебаний в измерителе при одновременной работе двух приемников, При определенном подборе разности лЕ автоколебания .возникают только на одной частоте при любых значениях б и С,. Поскольку E и tj могут быть выбраны достаточно большими, фазовые погрешности сводятся-к минимуму, и расширяется рабочая полоса частот измерителя . . Таким образом, данное изобретение позволяет существенно Ловысить точность измерений и расширить полосу рабочих частот, что позволит проводить качественные измерения скорости звука в различных областях народного хозяйства. Формула изобретения Измеритель скорости звука, содержащий излучатель звука, последовательно соединенные приемник звука, .усилитель, выход которого подключен ко входу излучателя звука, и частотомер, отл к.чающийся тем, что, с целью Повьаиения точно.сти измерений и расширения полосы рабочих частот, он снабжен дополнительным приемником звука, располагаемым в процессе измерения иа отличном расстоянии от излучателя звука по от ношению к основному, а коэффициент усиления усилителя выбирается достаточным для возбуждения автогенерации измерителя при одновременной работе двух приемников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3009104, кл. 324-676, 1961.: 2. журнал IEEE Frans on Dnstr, 1972, 2 (прототип).