Устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах Советский патент 1982 года по МПК G01H1/00 G01N29/00 

Изобретение относится к виброметрии и может использоваться для исследования переходных процессов в средах при распространении ультразвука.

По основному авт.св. № 861967 известно устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах, содержащее цепь возбуждения, состоящую из частотомера, последовательно соединенных генератора стандартных сигналов,.подключённого к входу частотомера, управляемого усилителя и излучателя сигналов, связываемого с исследуемой средой, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных приемника сигналов, связьаваемого с исследуемой средой, усилителя, осциллографа и генератора прямоугольных сигналов. Последний через синхронизатор подключен входом к выходу генератора стандартных сигналов, а вторым выходом - к второму входу управляемого усилителя цепи возбуждения. Устройство содержит также линии задержки с параллельно подключенным к ней (измерителем временных интервалов, двухвхЪдовый управляемый усилитель, вторым входом подключенный к второму выходу усилителя , и регистратор; выполненный в виде последовательно соединенных измерителя и самописца . Причем двухвходовой управляемый усилитель выполнен в виде, схемы линейного сумматора с подключенной к его выходу пороговой схемой 1..

Однако известное устройство обладает Недостаточной чувствительностью и точностью измерения малых сигналов в начальном участке переходной характеристики.

Целью изобретения является повьмение чувствительности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее цепи,, возбуждения, состоящую из частотомера, последовательно соединенных генератора стандартных сигналов, подключенного к входу частотомера, управляемого усилителя и излучателя сигналов, связываемого с исследуемой средой цепь приема, состоящую из последовательно соединенного приемникасигналов, связываемого с исследуемой средой, усилителя, осциллографа, генератора прямоугольных импульсов, подключенного через синхронизатЬр входом к выходу генератора стандартных сигналов, а вторым выходом - к вторс «у .входу управляемого усилителя .цепи

возбуждения, линии задержки с параллельно подключенным измерителем временных интервалов, линейного сумматора, вторым входом подключенного к второму выходу усилителя, пороговой схемы и регистратора, снабжено вторыМ линейным сумматором, подключеннглм вхЬдами к выходу генератора стандартных сигналов и выходу линии задержки, и второй пороговой .схемой, вклпченHoi между входом регистратора и выходом второго линейного суг матора.

Регистратор вьшолнен в виде после. довательно соединенных операционного усилителя, импульсного вольтметра, транскриптора и цифропечатающего узла

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для измерения переходных процессов в покоящихся средах .содержит цепь возбуждения, состоящую из частотомера 1, последовательно соединенных генератора 2 стандартных сигналов, подключенного к входу частотомера 1, управляемого усилителя 3 и излучателя 4 сигналов, связываемого с исследуемой средой 5, цепь приема, состоящую из последовательно соединенных приемника б сигналов, связываемого с исследуемой средой 5, усилителя 7, осциллографа 8, генератора 9 прямоугольных импульсов, вход которого через- синхронизатор 10 подключен к выходу генератора 2 стандартных сигналов, второй выход - к второму- входу управляемого усилителя 3, а первый выход через линию 11 задержки с параллельно подключенным к ней измерителем 12 временных интервалов подключен к первому входу линейного сумматора 13, второй ВХОД-которого подключен к второму выходу усилителя 7, . а выход через пороговую схему 14 подключен к регистратору, выполненному в виде последовательно соединенных операционного усилителя 15, импульсного вольтметра 16,. транскриптора 17 и цифропечатающего узла 18, и второй линейный сумматор 19, первый вход которого подключен к выходу генератора 2 стандартных сигналов, второй вход - к выходу линии 11 задержки, а выход через вторую пороговую схему 20 - к второму входу операционного усилителя 15.

Устройство работает следующим об.разом.о

Сигнал с генератора 2 стандартных сигналов поступает на управляемый усилитель 3 и на генератор 9 прямоугольных шетульсов через синхронизатор 10. На управляемый усилитель 3 также приходит сигнал с генератора 9 прямоугольных импульсов, работаюгдего в режиме внеганего запуска. С выхода управляемого усилителя 3 прямоугольный - импульс с монофазным заполнением высокочастотннм колебанием поступает на излучатель 4 сигналов и, пройдя через исследуемую среду 5, принимается приемником 6, усиливается усилителем 7 и визуально наблюдается на экране осциллографа 8. Прдагаугольный видеоимпульс малой длительности с генератора 9 прямоугольных импульсов, амплитуда которого не меiHee двух амплитуд синусоидального сигнала, и с выхода генератора 2 стандартных сигналов через линию 11 задержки поступает на второй вход линейного сумматора 19. На первый вход линейного сумматора 19 подается синусоидальный сигнал с выхода генератора 2 стандартных сигналов. Линейная сумма этих сигналов подается на вход пороговой схемы 20, напряжение отсечки которой устанавливае ся превыяающим амплитуду синусоидального сигнала с выхода генератора 2 стандартных сигналов. На выходе пороговой схемы 20 вырабатывается эталонный импульс, -который путем плавного изменения задержки линии 11 задержки может быть совмещен по времени с любым участком синусоиды. Одновременно эталонный импульс с выхода линии 11 задержки поступает на первый вход линейного .сумматора 13, на второй вход которого поступает принятый акустический сигнал с выхода усилителя 7. На выходе пороговой схемы 14 вырабать1вается исследуемый импульс малой длительности, который сравнивается с соответствующим ему эталонным импульсом на операционном .усилителе 15. Напря хение на выходе операционного усилителя 15, пропорциональное алгебраической сумме его входных сигналов, измеряется импульсным вольтметром 16 и при помощи тра.нскриптора 17 регистрируется цифропечатающим УЗ.ЛОМ 18.

Использование устройства позволяет повысить чувствительность и точность в начальном участке переходной характеристики при распространении ультразвуковых импульсов в твер.цых и жидких средах и тем самым повысить качество контроля состава и свойств различных, веществ.

Формула изобретения

1. Устройство дпя измерения переходных процессов в покоящихся средах по авт. св. 861967, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, оно снабжено вторым линейным сумматором, подключенным входами к выходу генератора стандартных сигналов и выходу линии задержки, и второй пороговой схемой, включенной между входом регистратора и выходом второго линейного суглматора.

2. Устройство по п.1; о т л и ч аю щ- е в с я тем, что регистратор выполнен в виде последовательно соединенных операционного усилителя, импульсного вольтметра, транскриптора и цифропечатающего узла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 861967, кл, G 01 Н 1/00, 1979 (прототип).