400807

ОП, ;АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 0080 Союз Советских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ависимое от авт аявлено 20.7,196 присоединением свидетельства011 15/06 01 г 25/00 ф 1009785/26-10) явкисударственный комитетсвета Министров СССРоа делам изобретенийи открытий ПриоритетОпубликованоДата опублико.Х,1973. Бюллетеньия описания 5,11.1974 УДК 621.317,77:681. ,121,8(088.8) Авторизобретения И. Бражников Конст Заявитель кое бюро Цветметавтоматика АЗОМЕХР УЛЬТРАЗВУКОВО СХОДОМ Е подклю- иемного о клюнала я стабильности база транзисторкостнох фильтежду эмиттером ротивление смеада канала сиВ известных фазометрах ультразвуковых расходомеров для исключения зависимости показаний от амплитуды измерений высокочастотные напряжения принятых сигналов перед подачей их на фазовый детектор стабилизируется по амплитуде посредством диодных, стабилитронных, транзисторных и ламповых огра,ничителей.Динамический диапазон таких схем стабилизации недостаточен для промышленных условий функционирования расходомера; значительны так же фазовые сдвиги, вносимые ограничителями, что вызывает погрешности вследствие нарушения фазовой симметрии каналов фазометра.Предлагаемый фазометр позволяет расширить динамический диапазон амплитудных колебаний принятых сигналов путем регулировки усиления входных каскадов системой АРУ, выполненной по диодно-транзисторной схеме сравнения выходного высокочастотного напряжения каналов фазометра со стабильным опорным напряжением постоянного тока.С целью повышения фазовой стабильности каналов фазометра и повышения чувствительности АРУ, узел подачи высокочастотного напряжения выполнен в виде повышающей обмотки, трансформаторно связанной с катушкой индуктивности выходного нагрузочного контура канала приемного усилителя, а выход транзисторного усилительног чен к входному каскаду ка усилителя.Кроме того, для повышени 5 АРУ и точности фазометра,ного ключа подключена к ем ру, коллектор заземлен, а м и коллектором вк;почсно соп щения утечки входного каск 0 лителя. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого фазометра ультразвуковых расходомеров; на фиг. 2 - функциональная схема одного из каналов приемного усилителя с узлом15 АРУ фазометра ультразвуковых расходомеров.Фазометр состоит пз двух каналов У и Уеприемного усилителя, двух узлов автоматической регулировки усиления АРУ, фазового де 20 тектора (ФД) и регистрирующего самопишущего прибора (РП),Разность фаз входных напряжений ЕУ(р+Ъ)и У(р+Ь) сигналов, прошедших по потоку ипротив него, пропорциональная измеряемому25 расходу, измеряется фазовым детектором(ФД) и регистрируется самописцем (РП),Каждый из каналов приемного усилителяснабжен отдельным узлом АРУ, регулирующим коэффициент усиления канала в зависи 30 мости от амплитуды, напряжения сигнала. Приэтом коэффициент усиления должен автоматически регулироваться в несколько десятков раз.В канал усилителя с узлом АРУ входят: входной каскад ВК с источником Есо начального отрицательного смещения, выходной касказ ОК с нагрузочным высокочастотным трансформатором Тр, источник Е, опорного напряжения, диодно-транзисторная схема сравнения выходного напряжения с опорным напряже нием.Для повышения стабильности,и предотвращения самовозбуждения усилитель на транзисторе ПП 1, входящий в эту схему, гальвани- чески связан по коллектору с управляющей 11 сеткой входного каскада ВК.Утечкой входного каскада ВК является последовательно соединенные сопротивления Й 1 Р 2, на которые через конденсатор С 1 поступает напряжение принятого сигнала. 20Вход схемы сравнения трансформаторным путем связан с выходом канала. Схема состоит из последовательно соединенных управляющей обмотки Юу, трансформаторно связанной с настроенным нагрузочным контуром выход ного каскада (состоящим из индуктивности нагрузочной обмотки Вн и емкости параллельно включенного с ней конденсатора С 2), опорного кремниевого стабилитрона Д 1, вентиль- ного элемента (диода) Д 2 и конденсатора СЗ 30 емкостного фильтра, к которому через сопротивление Лз, включен базоэмиттерный вход транзисторного усилителя ПП 1. Начальное отрицательное смещение на управляющем электроде входного каскада ВК создается де- З лителем Л 4 - Л 2 напряжения отдельного источника Есо постоянного смещения.Транзисторный усилитель ПП 1 питается от стабилизированного с помощью кремниевого стабилитрона ДЗ напряжения постоянного то ка и работает по схеме с общим эмиттером в ключевом режиме, т. е. при отсутствии сигнала на входе (база - эмиттер) ток коллектора равен нулю. Поэтому до тех пор, пока отрицательные полупериоды высокочастотного на ,пряжения на обмотке Жу,не превысят опорное напряжение на стабилитроне Д 1, на входной каскад поступает управляющее отрицательное смещение узла АРУ.Как только напряжение на обмотке В,- пре высит стабилизированное напряжение постоянного тока, поддерживаемое стабилитроном Д 1, разность этих напряжений в виде импульсов пропускается на зарядный конденсатор СЗ и через балластное сопротивление Р, по ступает на базу транзистора ПП 1. Появляется ток коллектора, который проходит по цепи: коллектор - шасси - сопротивление Р утечки входного каскада ВК - стабилитрон ДЗ питания ПП 1 - эмиттер и повышает отрица тельный потенциал управляющего электрода ВК. Усиление ВК при этом автоматически уменьшается до такой величины, при которой высокочастотное напряжение на %, и опорное на Д 1 становится практически одинаковыми.В фазометре применен способ глубокой регулировки усиления только по входным каскакадам приемно-усилительных каналов. Так как здесь напряжение входного сигнала сравнительно невелико (порядка десятков мв), то и незначительны фазовые искажения, обусловленные нелпнейпостью динамической характеристики управляемого усилительного каскада,Для того чтобы обеспечить высокую глубину регулировки усиления только по одному каскаду усилительного канала, уменьшим воздействие зоны нечувствительности узла АРУ, и тем самым повысить стабильность фазометра, трансформаторная связь между нагрузочным контуром, состоящим из емкости конденсатора С 2 и индуктивности обмотки Рн, и управляющей обмоткой Ю выбрана повышающей. Предмет изобретения 1. Фазометр ультразвукового расходомера, содержащий фазовый детектор, двухканальный приемный усилитель и два узла автоматической регулировки усиления (АРУ), отличающийся тем, что, с целью поддержания постоянства выходных напряжений оконечных каскадов приемного усилителя и повышения точности фазометра, узел АРУ выполнен по диодно-транзисторной схеме сравнения выходного высокочастотного напряжения канала усилителя фазометра со стабильным опорным напряжением постоянного тока и содержит последовательно включенные вентильный элемент, узел подачи высокочастотного напряжения, кремниевый стабилитрон опорного напряжения и емкостный фильтр, к которому через балластное сопротивление подключен базоэмиттерный вход транзисторного усилительного ключа.2. Фазометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности АРУ и повышения фазовой стабильности каналов фазометра, узел подачи высокочастотного напряжения выполнен в виде повышающей обмотки, трансформаторно связанной с катушкой индуктивности выходного нагрузочного контура канала приемного усилителя, а выход транзисторного усилительного ключа подключен к входному каскаду канала приемного усилителя3. Фазометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности АРУ и точности фазометра, база транзисторного ключа подключена к емкостному фильтру, коллектор заземлен, а между эмиттером и коллектором включено сопротивление смещения утечки входного каскада канала усилителя.динова уркина Заказ 119 Изд.2057сударственного компо делам изобретМосква, Ж, Раун Тираж 755итета Совета Министроний и открытийнская наб д. 4/5 дписное ПИ пография, пр, Сапунова