Ультразвуковой анализатор жидких сред Советский патент 1983 года по МПК G01N29/02 

(50 УЛЬТРАЗВУКОВОЙ АНАЛИЗАТОР ЖИДКИХ СРЕД

1

Изобретение относится к технике; акустических измерений и может быть использовано для контроля физико-химических свойств жидких сред.

Известен ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий генератор возбуждающих импульсов, измеряюций и приемный преобразователи,усилитель, амплитудный детектор, формирователь импульсов и измеритель частоты С1 .

Недостатком данного анализатора является низкая точность контроля, так как не учитывается задержка в мембранах и в электронной схеме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой анализатор жидких сред, содержащий последовательно соединенные генератор возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, детектор и формирователь импульсов, выход

которого подключен к входу генератора возбуждающих импульсов, последовательно соединенные измеритель временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора возбуждакедих импульсов, и индикатор Г2 J.

Недостатком известного анализатора является низкая точность контроля, так как время задержки в мембра10нах преобразователей приводит к погрешности измерения времени распространения сигнала в исследуемой среде.

Цель изобретения - повышение точ15ности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой анализатор жидких сред снабжен формирователем

20 одиночных импульсов, включенным между генераторюм возбуждающих импульсов и формирователем импульсов, генерато ром счетных импульсов, выход которо3го подключен к второму входу индика тора, и коммутатором, включенным между излучающим и приемным преобразователями и соединенным с вторым вь ходом генератора возбуждающих им пульсов. На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового анализатора; на фи,г.2 - временные эпюры, поясняющие, работу схемы;-на фиг.З конструктив ное выполнение преобразователей. Ультразвуковой анализатор жидких сред содержит последовательно сое.диненные генератор 1 возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, усилитель k, детектор 5 формирователь 6 импульсов и формирователь 7 одиночных импульсов, выход которого подключен к входу генератора 1 возбуждающих импульсов. Кроме того, анализатор содержит последовательно соединенные измеритель 8 временных интервалов, вход которого подключен к второму выходу генератора 1 возг буждающих импульсов, индикатор 9, генератор 10 счетных импульсов, выx которого подключен к второму входу индикатора 9, и коммутатор 11, вклю ченный между излучающим преобразова телем 2 и приемным преобразователем 3 Ультразвуковой анализатор жидких сред работает следующим образом. Генератор 10 счетных импульсов генерирует импульсы 12 (фиг.2, которые поступают на индикатор 9 а генератор 1 возбуждающих импульсов генерирует импульс, который возбуждает излучающий преобразователь 2. С выхода генератора 1 возбуждающих импульсов импульсы поступают на вход коммутатора 11 и запирают его, на вход измерителя 8 временных интервалов и запускают его по передне му фронту импульса 13, а также на вход формирователя 7 одиночных импульсов, где формируется передний фронт импульса 1. Прямой акустический сигнал, поступающий с излучающего преобразователя 2, проходит через стенку 15 (фиг.З), исследуемую среду и, частично отражаясь, поступает на преоб разователь 3, где преобразуется в электрический сигнал 16. Пройдя через усилитель k, сигнал 17 усиливается, после чего он поступает в амплитудный детектор 5, затем положительный полупериод сигнала 18 поступает на формирователь 6 импульсов, который по переднему фронту формирует два прямоугольных импульса. Затем формирователь 6 по заднему фронту формирует один импульс 19, который поступает на измеритель В временных интервалов, при этом, по переднему фронту импульса 13 фиксируется импульс длительности Т, который поступает на индикатор 9. Кроме того, импульс 19 поступает на вход коммутатора 11, который отпира,зтся, и на формирователь 7 одиночно-, го импульса,где по переднему фрон- ту импульса 19 фиксируется задний фронт импульса 1. Отраженный акустический сигнал от стенки 26, пройдя через исследуемую среду и стенку 15, подвергается всем тем же преобразованиям, происходящим с прямым сигналом. В результате на выходе измерителя 8 временных интервалов получается импульс 21длительностью Jt, который поступает на индикатор 9- При этом, коммутатор 11 запирается, а в формирователе 7 одиночных импульсов формируется по переднему фронту импульса 22фронт импульса 14. Отраженный от стенки 15 сигнал, пройдя через исследуемую среду и стенку 20, достигает приемного преобразователя 3, где он преобразуется в электрический сигнал. С выхода формирователя 6 импульсов импульс поступает на вход коммутатора 1 1 и отпирает его, на измеритель 8, где по переднему фронту импульса 23 фиксируется импульс 2Ц длительностью Tj, который поступает на индикатор 9, и на формирователь 7 одиночного импульса, где сначала формируется задний фронт импульса , а затем по заднему фронту импульса 25 формируется одиночный импульс, который поступает на генератор 1 возбуждающих импульсов и запускает его. После этого весь цикл повторяется. Цифровой блок индикатора 9 работает по следующему алгоритму. Время прохождения ультразвука через стенку 20, стенку 15 и через

rrrrr/7

flffJ fJA

41

I