Устройство для измерения изменений скорости распространения акустических волн

(51)5 С 01 Н САНИЕ ИЗОБРЕТ юл. У 21институт механиза- эяйства 8)свидетельство СССРС 01 Н 5/00, 1986.ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕРАСПРОСТРАНЕНИЯ относится к измериможет быть испольс (О измерительобретение относится ехнике и может быть н спользо но для и распрост средах с ерени зменении скорости устических волн в нени ь ение аспрос а счет ельной скорости анения акустичес олее точной наст ких волнки измерикрутизны фки (ФЧХ).На черма устройнений ско камеры на максимум отной характеристи зоча едставлена б хее ля измерения измераспространения акуст с тическУст ную ка излуча ческих х волн,ойство содержит изм еру 1 регулируемой д елем 2 и приемником колебаний, последов е фазовый детектор 6 ь акустиельно сое регуля диненнь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВОНЕНИЙ СКОРОСТИАКУСТИЧЕСКИХ ВО(57) Изобретенительной технике зменяющимися своиствами.зобретения является повыости измерения изменений 801569582 А зовано для измерения изменений скорости распространения акустическихволн,в средах с изменяющимися свойствами, Целью изобретения являетсяповьпдение точности измерения изменений скорости распространения акустических волн за счет более точнойнастройки измерительной камеры намаксимум крутизны фазочастотнойхарактеристики, что достигаетсямодуляцией частоты зондирующего сигнала с частотой модуляции, соответствующей минимуму девиации частотыпринимаемого сигнала, 1 ил, тор 7 длины измерительной камеры 1 и регистратор 8, подключенные к приемнику 3 амплитудный детектор 9, измеритель 10 девиации частоты и частотомер 11, подключенные к выходу измерителя 1 О девиации частоты последовательно соединенные второй фаэовращатель 12, второй фазовый детектор 13 и (д управляемый генератор 4 низкой частоты, выход которого подключен к управляющему входу генератора 4 несущейчастоты, второй выход управляемого генератора 14 низкой частоты подключен к второму входу второго фазового детектора 13, выход частотомера 11 . Ф подключен к второму входу регистрато- аеас ра 8, выход фазового детектора 6 подключен к третьему входу регистратора 8, второй выход регулятора 7 длинь 1 измерительной камеры 1 подключен куправляющему входу последней, а вто 1569582рой выход генератора 4 несущей часто-ты подключен к второму входу Фазовогодетектора 6,Устройство работает следующим об 5разом.Вначале осуществляют предварительную настройку измерительной камеры,на максимум чувствительности к изменению скорости Ч распространения акус тических .волн, Для этого перед измерением искомой величины изменения скорости дЧ производят сначала ручнуюнастройку длины измерительной камеры1 по максимуму сигнала на амплитудном 15детекторе 9,При этом на выходе первого фазового детектора 6 возникнет некотороенапряжение, в общем случае не равноенулю, которое подается на вход регуля тора 7 длины измерительной камеры 1,который изменяет Длину измеритель,ной камеры 1 до тех пор, пока напряжение на выходе первого Фазового детектора 6 не станет равным нулю. Тогда сигнал на выходе амплитудного детектора 9 может быть максимальным.Ручной настройкой первого фазовращателя 5 добиваются максимума показанийамплитудного детектора 9. После этоговключают управляемый генератор 14 низкой частоты, Ручной настройкойвторогофазовращателя 12 добиваются минимумапоказаний измерителя 10 девиации. Приэтом за счет сигнала отрицательной об 35ратной связи с выхода вторЬго Фазового детектора 13 на вход управляемогогенератора 14 низкой частоты будет выбрана оптимальная частота модуляциисигнала, вырабатываемого генератором 404, соответствующая наиболее резкомуминимуму показаний измерителя 10 девиации, После указанных операций производится окончательная настройка первым Фазовращателем 5 длины измеритель ной камеры 1 на минимум показаний измерителя 10 девиации, что будет соответствовать максимуму крутизны ФЧХизмерительной камеры, На этом этап настройки закончен, Генератор 14 низкойчастоты отключают и переходят непосредственно к измерениям.Переменное напряжение с выхода генератора 4 подается на второй входпервого фазового детектора 6 и черезпервый фазовращатель 5 - на излуча 55тель 2 акустических колебаний. Акусти-ческая волна, распространяющаяся висследуемой среде в измерительной камере 1, принимается приемником 3, Сигнал с выхода последнего поступает на первый вход первого фазового детек" тора 6. На выходе первого фазового детектора 6 Формируется напряжение, пропорциональное разности фаз электрических сигналов, поступающих на его входы, Если в исходном состоянии укаэанная разнос.ть фаз равна нулю, то при изменении скорости Ч распространения акустических колебаний в измерительной камере 1 на ЛЧ на . выходе первого фазового детек- . тора 6 возникает напряжение, пропор- циональное искомому приращению скорости ДЧ. Это напряжение подается на третий вход регистратора 8. На второй и первый входы последнего поступает информация, соответственно о частоте колебаний с частотомера 11 и о длине измерительной 1 камеры 1 с регулятора 7 длины измерительной камеры 1.Изобретение обеспечивает повышение точности измерения изменений скорости распространения акустических волн эа счет более точной настройки длины измерительной камеры 1 на максимум крутизны ее фазочастотной характеристики. Повышение точности обусловлено тем, что настройка измерительной камеры на максимум крутизны ФЧХ производится не на случайно взятой частоте модуляции, а на частоте модуляции, соответствующей минимуму зависимости девиации частоты (измеряемой измерителем 10 девиации) от частоты модуляции, подбираемой по указанной методике.Формула изобретенияУстройство для измерения изменений скорости распространения акустических волн, содержащее измерительнуюкамеру регулируемой длины с излучателем и приемником акустических колебаний, последовательно соединенные генератор несущей частоты и фаэовращатель, выход которого подключен кизлучателю акустических колебаний, подключенные к приемнику последовательно соединенные фазовый детектор, регулятор длины измерительной камеры и регистратор, подключенные к приемнику амплитудный детектор, измеритель девиации частоты и частотомер, выход последнего подключен к5 1569582о втоРому .входу регистратора, выход Ьа- снабжено подключенными к выходу измеэового детектора подключен к третье- рителя девиации частоты последовательму входу регистратора, второй выход но соединенными вторым фазовращатерегулятора длины измерительной ка- лем, вторым фазовым детектором и упмеры подключен к управляющему входу5равляемым генератором низкой частоты, последней, а второй выход генерато- выход которого подключен к управляю ра несущей частоты подключен к вто- щему входу генератора несущей частоты) Рому входу Фазового детектора, о та второй выход управляемого генератол и ч а ю щ е е с я тем, что, с це 1 О ра низкой частоты подключен к второму лью повышения точности измерений оно входу второго Фазового детектора.е аэ 14 Тираж 418 Подписное и ГКНТ ССС И Государственного комитета по из113035, Москва, Ж,тениям и открытиям ская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, у гарина, 1