Ультразвуковой термометр

СОЮЗ СОВЕТСКИЯСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (11) 1) 4 С 01 К 11/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТРк областиожет найти ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) П,-Б.П.Иилюс и В.Й.Дикавичюс (53) 536.53(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР В 658732, кл. С 01 К 11/24, 1976.П.-Б.П.Милюс, Р.-И.Ю.Кажис,. И.Ю.Буткус. Ультразвуковой измеритель температуры газоразрядной плазмы. - Измерительная техника, 1982, В.11, с. 41.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕРМОСЕ (57) Изобретение относится температурных измерений и м применение при создании контрольноизмерительной аппаратуры. Цель изобретения - повышение точности измере-ния. Устройство содержит генераторимпульсов 1, пьеэоизлучатель 2, пье-.зоприемник 3, фильтр 4, временные селекторы 5 и 10, пороговое устройство6, триггер 7, функциональный преобразователь 8, цифровой магнитофон 9,пиковый детектор 11 и усилитель 12.Введение новых элементов и образование новых связей между элементами устройства позволяет поддерживать температуру пьезоизлучателя 2 и пьезоприемника 3 постоянной, что исключаетпаразитную модуляцию сигнала и повышает стабильность работы устройства.2 ил.за 45 50 Изобретение относится к температурным измерениям, а именно к ультразвуковым термометрам и может найтиприменение при создании контрольноизмерительной аппаратуры.Целью изобретения является повышение точности измерения путем уменьшения ошибки измерения, вызванной изменением темперагуры пьезоизлучателя ипьезоприемника,1На фиг,1 представлена блок-схемаультразвукового термометра; на,.фиг.2 - временные эпюры, поясняющиеего работу.Ультразвуковой термометр содержитгенератор 1 импульсов, пьезоизлучатель 2, пьезоприемник 3, фильтр 4,первый временной селектор 5, пороговое устройство 6, формирователь временного интервала., например триггер7, функциональный преобразователь 8,цифровой магнитофон 9, второй времен-.ной селектор 10, пиковый детектор 11,усилитель 12, систему 13 охлажденияпьезопреобразователей и блок 14 синхронизации.Ультразвуковой термометр работает.следующим образом.При включении устройства в моментй (фиг.2) блок 14 синхронизации, работающий в режиме автогенерации, вырабатывает очередной импульс (фиг,2 р)который запускает генератор 1 импульсов, ставит в исходное состояние первый 5 и второй 10 временные селекторыа также в единичное состояние формирователь 7 временного интервала(фиг.2 2). Пьезоизлучатель 2, возбужденный импульсом, поступившим с выхода генератора импульсов, излучаетультразвуковой сигнал, который проходит в контролируемой среде расстояниеХ и через времяпоступает на пьезоприемник 3 (фиг.2). Сигнал с пьезоприемника поступает через фильтр 4 напервый временной селектор 5 фиг.2);а с его выхода - на вход. пороговогоустройства 7 с заданньв порогом срабатывания, на выходе которого вырабатывается импульс, когда значениевходного сигнала превышает его порогсрабатыванияЭтот импульс поступаетна вход формирователя временного интервала и переводит его в нулевое состояние (фиг,2).,Сформированный:интервал времени Тоднозначно связан с измеряемой температуройтаккак время прохождения ультразвуковым сигналом расстояния Й между пьезоизлучателем и пьезоприемником однозначно связано с температурой контролируемой среды. Сформированный временной интервал функциональным преобразователем 8 преобразуется в значение температуры 6 и это значение в цифровом виде записывается в цифровой магнитофон.Принцип работы охемы авторегулирования расхода охлаждающей жидкости основан на постоянном слежении за величиной амплитуды отраженного ультразвукового сигнала от .торца волновода пьезоиэлучателя 2 и корректировки расрасхода спомощью системы 13 охлажденияпреобразователей по этой величине,поскольку величина амплитуды зависит отнагрева волновода пьезоизлучателя.Для анализа величины амплитуды временной селектор 10 пропускает только пятикратно отраженный сигнал., Это необходимо для временной развязки отраженного сигнала и электрической наводки от импульса, возбуждающего пьезоизлучатель, Отраженный сигнал; прошедший временной селектор 10 и продетектированный пиковым детектором 11, поступает на усилитель 12, а с еговыхода - на управляющий вход системыохлаждения преобразователей. Система 13 охлаждения преобразователей включает в себя опорный источник напряжения, величина напряжения которого соответствует определенной температуре волновода. Величина сигнала, поступэющего с выхода усилителя 12, сравнивается с величиной эталонного напряжения и получаемый разностный сигналиспользуется для управления исполняющими механизмами регулирования расхода охлаждающей жидкости. Так как при работе схемы авторегулирования расхода температура волноводов пьезоиэлучателя и пьезоприемника поддерживается постоянной, то это также позволяет исключить параэитную модуляцию сигнала из-за изменения температуры волноводов пьезоприемннка и пьезоиз-, лучателя, что ведет к повышению стабильности работы термометра.Все элементыустройства могутбыть реализованы настандартных микросхемах.Формула изобретенияУльтразвуковой термометр, содержащий генератор импульсов, подключенСоставитель В.Куликовактор М;Келемеш , Техред М.Ходанич Корректор Я.Пож аж 778 П ного комитета СССР тений и открытий Раушская наб, д. 4/ аказ 3479/3 одписно ВНИИПИ Государстве по делам изобр 13035, Москва, Ж,ный к пьезоизлучателю, акустически ником, о т л и ч а ю щ и й с я тем, связанному с пьезоприемником,. выход что, с целью повышения точности изме- которого подключен к последовательно. ренин путем уменьшения ошибки измересоединенным фильтру, первому времен-ния, вызванной изменением температуному селектору, пороговому устройству,ры пьезозьлучателя и пьезоприемиика, формирователю временного интервала, в него введены последовательно соедифункциональному преобразователю и ненные второй временной селектор, пицифровому магнитофонблок синхрони- ковый детектор и усилитель, выход козации, управляющие выходы которого торого подключен к управляющему вхоподключены к управляющим входам гене О ду системы охлаждения, при этом вход ратора импульсов, первого временного второговременного селектора соединен селектораи формирователя временного с выходом генератора Импульсов, а уп- . интервала систему охлаждения, связан- равляющий вход подключен к выходу блоную с пьезоизлучателем и пьезоприем- ка синхронизации.