Ультразвуковой импульсный измеритель расстояний Советский патент 1982 года по МПК G01S15/74 

t

Изобретенне относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть исяоль- зоваться для акустического измерения расстояний в водной среде.

Известен ультразвуковой импульсный измеритель расстояний, содержащий последовательно соединенные генератор запускающих импульсов, акустический преобразователь и усилитель, а также блок индикации 1.

Однако известное устройство обладает низкой точностью измерения расстояний.

Цель изобретения - повышение точности измерения расстояний.

Для достнжения указанной цели в ультразвуковой импульсный измеритель расстояний, содержащий последовательно соединенные генератор запускающих импульсов, акустический преобразователь и усилитель, а также блок индикации, введены первый коммутатор, первый н второй триггеры, последовательно соединенные генератор опорной частоты, второй коммутатор, первый счетчик, первый блок памяти, элемент совпадения, второй счетчнк, второй блок памяти и дешифратор,

а также отражатель, причем первый и второй входы первого коммутатора соединены соответственно с выходом усилителя и вторым выходом генератора запускающих импульсов, а первый и второй выходы первого коммутатора соединены с первыми входами соответственно первого и второго триггеров, третий выход генератора запускающих импульсов соединен со вторыми входами первого н второго триггеров, вторыми входами пер10вого н второго счетчиков н блоков памяти, выход первого триггера соединен с третьим входом первого блока памяти, выход второго триггера соединен со вторым входом второго коммутатора и третьим входом втоISрого блока памяти, выход первого счетчика соединен со вторьпи входом элемента совпадения, выход элемента совпадения соединен с третьим входом первого счетчика, выход дещнфратора соединен со входом блока ин20дикации.

На чертеже приведена структурная схема, предлагаемого устройства. Ульт)азвуковой импульсный измеритель расстояний состоит из генератора 1 запускающих импульсов, акустического преобразователя 2, отражателя 3, усилителя 4, блока 5 индикации, первого блока 6 памяти, первого коммутатора 7, дешифратора 8, первого триггера 9, второго триггера 10, второго бло ка И памяти, второго коммутатора 12, генератора 13 опорной частоты, второго счетчика 14, первого счетчика 15, элемента 16 совпадения. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 запускающих импульсов J, триггеры 9 и 10 устанавливаются в единичное, а счетчики 14 и 15 и блоки памяти 6 и 11 - в нулевые состояния. Триггер 10 через второй коммутатор 12 подключает вход первого счетчика 15 к выходу генератора 13 опорной частоты. Импульсы генератора 1 возбуждают акустический преобразователь 2. Сигнал от отражателя 3 поступает на акустический преобразователь 2 и через усилитель 4 на коммутатор 7, который переводит первый триггер 9 в нулевое состояние. При равенстве кодов, записанных в первом счетчике IS и первом блоке 6 памяти, элемеит 16 совпадения вырабатьгаает И1мпульс, который поступает иа вход второго счетчика 14 и переводит в нулевое состояние первый счетчик 15. Такие циклы работы первого счетчика 15 повторяются до тех пор, пока на акустический преобразователь 2 ие придет акустический сигнал, отраженный от поверхиости. Отраженный акустический сигнал преобразуется в акустическом преобразователе 2 в электрический импульс, усиливается усилите1ЮМ 4 и через первый коммутатор 7 переводит триггер 10 в нулевое состояние. Второй KONtMyTaTop 12 отключает вход первото счетчика 15 от выхода генератора 13 опорной частоты, значение кода, записанжн о во втором счетчике 14, заносится во второй блок И памяти и через дешифратор 8 посту пает на блок 5 индикации. Акустический преобразователь 2 и отражатель 3 находятся на эталонном расстоянии. 64 Число импульсов, записанных во втором счетчике 14, определяется измеряемым расстоянием. Предлагаемый ультразвуковой импульсный измеритель расстояний позволяет в 3-4 раза повысить точность измерения. Формула изобретения Ультразвуковой импульсный измеритель расстояний, содержащий последовательно соединенные генератор запускающих импульсов, акустический преобразователь и усилитель, а также блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения расстояний, в него введены первый коммутатор, первый и второй триггеры, последовательно соедииенные генератор опорной частоты, второй KOMMyTatop, первый счетчик, первый блок памяти, элемент совпадения, второй счетчик, второй блок памяти и дешифратор, а также отражатель, причем первый и второй входы первого коммутатора соединены соответственно с выходом усилителя и вторым выходом генератора запускающих импульсов, а первый и второй выходы первого коммутатора соединены с первыми входами соответственно первого и второго триггеров, третий выход генератора запускающих импульсов соединен со вторыми входами первого и второго триггеров, вторыми входами первого и второго счетчиков и блоков памяти, выход первого триггера соединен с третьим входом первого блока памяти, выход второго триггера соединен со вторым входом второго коммутатора и третьим входом второго блока памяти, выход первого счетчика соединен со вторым входом элемента совпадения, выход элемента совпадения соединеи с третьим входом первого счеттака, выход дешифратора соединен со входом блока индикации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР№ 449326, кл. G 01 S 7/52, 1972 (прототип).