411313

О П И САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 4 ПЗ 3 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВйдЕТЕЯЬСТВУ ависимое от авт. свидетельства М, Кл, С 01 Ь 5/00 аявлено 20.Х 11.1971 ( 126921/18-10) с присоединением заявки М Государственный комитет Совета Иинистроа СССР па делам изобретений и открытийриоритетпубликовано 15,1.1974. Бюллетень2 ата опубликования описания 1 Х.1974 ДК 534.232(088,Авторыизобретения В. А. Сукацкас, К. А, Кунсротас и Э. онис аунасский политехнический институ аявитель РОВОЙ И НТЕРФЕРОМЕТР Л ЬТРАЗВУКО ВОЙ Изобретение относится к устройствам сля измерения скорости звука,Известный ультразвуковой интерферометр содержит сиапазонный генератор, камеру постояш 1 ой длины с излучающим и приемным преобразователями, усилитель - детектор, блок формирования резонансных пиков, генератор пилообразного напряжения, преобразователь частота - напряжение. Цель изобретения - расширение диапазона измерений скоростей и частот. Это достигается 1 ем, что интерферометр снабжен блоком селектора, стробируемым генератором стабильной частоты, счетчиком с инсикацией и усилителем напряжения регулирования с двумя входами, при этом блок селектора соединен своим входом с блоком формирования резонансных пиков стабильной частоты, а выходом - со стробирующим генератором стабильной частоты, выход которого связан со входом счетчика с индикацией, а генератор пилообразного напряжения соединен с регулирующим входом сиапазонного генератора через усилитель регулирующего напряжения, второй вход которого соединен с выхосом преобразователя частота - напряжение, вход которого посключен к выходу сиапазонного генератора.На чертеже приведена блок-схема интерферометра. Выход сиапазонного генератора 1 посключен к пьезоизлучателю 2 акустической камеры 3, Пьезоприемник 4 подключен ко входу усилителя - детектора 5, выход которого пос соединен ко входу блока формирования резонансных пиков 6. Выход блока формирования 6 через ключ 7 подключен ко входу триггера 8 и через ключ 9 - к счетчику 10. Выход счетчика 10 подключен к другому входу триггера О 8 и к одному из входов триггера 11. Выходтриггера 8 подан на управление состоянием ключа 9 и на стробирование генератора стабильной частоты 12. Выход триггера 11 подан на управление состоянием ключа . Элементы 15 7, 8, 9, 10 и 11 составляют блок селектора, Выхос генератора стабильной частоты 12 посключен к выходу счетчика с индикацией 13.Выход генератора пилообразного напряжения 14 подключен к одному входу усилителя 15, 2 д выход которого подключен к регулирующемувходу сиапазонного генератора 1. Ко второму входу усилителя 15 подключен выход преобразователя частота - напряжение, вход которого подключен к выходу генератора 1.25 Интерферометр работает следующим абра.зом.В исходном состоянии генератор 1 вырабатывает напряжение, подаваемое на пьезоизлучатель 2. Частота генератора 1 определяется ЗО напряжением па регулирующем входе его,Пьсзоизлучачель 2 излучает ультразвуковые голны, распространяющиеся в исследуемом веществе внутри камеры 3, частично отражаю 1 циеся от пьезоприемника 4, частично преобразуемые цм в электрические колебания. Напря жение пьезоприемника 4 усилцваетс, детекти.руется в усилителе - детекторе 5 и поступает ца вход олова срормировация ре ьонансных ци еов 6.рцггсры 8 инаходятся ь сосгоянии, соответствующем замкнутому состояипо клю ча 7, разомкнутому состоянию ключа 9 и отсутствию напряжения стабильной частоты ца выходе генератора 12. Счетчики 10 и 13 погашены. Выходное напряжение генератора пилообразного напряжения 14 соответствует край нему значению, напряжение на выходе преобразователя частота - напряжение 16 определяется частотой генератора 1.При запуске генератора пилообразного напряжения 14, ввиду изменения выходного па пряжения его и усилителя 15, начинает изменяться частота диапазонного генератора 1, В момент акустического резонанса, когда.между пьезоизлучателем 2 и пьезоприемником 4 в камере 3 располагается соответствующее число 25 полуволн, резко возрастают напряжение ца пьезоприемцике 4 и выходное напряжение усилителя - детектора 5. Блок формирования 6 вырабатывает импульс напряжения, совпадающий по времени с акустическим резонансом, ЗО Этот импульс проходит через замкнутый ключ 7 и перебрасывает триггер 8. Выходным импульсом триггера 8 замыкается ключ 9, и стробируется генератор 12 (генератор с ударным возбуждением либо генератор цепрерыв- З 5 ных колебаний с ключом на выходе), Периоды стабильной частоты подсчитываются счетчиком с индикацией 13. Частота генератора 1 продолжает изменяться. Следующие импульсы с блока формирования 6 подсчитываются на 40 счетчике 10. Процесс происходит монотонно до заполнения счетчика 10. Выходным импульсом счетчика 10, выдаваемым при заполнении, перебрасываются триггеры 8 и 11, размыкаются ключи 7 и 9 и прекращается строб генера тора 12, т, е. поступление высокостабильного напряжения на вход счетчика 13, Цикл измерения окончен.Подключение выхода преобразователя частота - напряжение 16 ко входу усилителя 50 15 осуществленное так, что усилитель 15 усиливает разность изменения входных напряжений, существенно линеаризует зависимость частоты генератора 1 от управляющего напряжения. 55 Для следующего цикла измерсвгя необходимо восстановление исходного состояния схемы интерферометра общеизвестными ручными либо автоматическими средствами.Таким образом, число импульсов, сосчитаное счетчиком с индикацией 13, прямо пропор циональцо интервалу частогы, соогвес 1 вуо 1 цем приросчу количества полуволц в камере и величину, равную емкости счетчика 10,ц.торвил частоты в свою очередь прямо пропорционален скорости ультразвука в исследуемой среде и обратно пропорционален расстоянию между пьезоизлучателем и пьезоприемпиком, Подбором параметров интерферометра достигается равенство числа сосчитанных импульсов в счетчике 13 значению скорости ультразвука, измеренной в определенных единицах.Переход ицтерферометра на другой диапазон частоты осуществляется только переключением начальной частоты генератора 1. Диапазон измеряемых скоростей определяется диапазоном перестройки генератора 1 и может быть выбран любым без каких-либо ограничеций.Предмет изобретен ияУльтразвуковой цифровой интерферометр, содержащий диапазоццый генератор, камеру постоянной длины с излучающим и приемным преобразователями, усилитель - детектор блок формирования резонансных пиков, генератор пилообразного напряжения, преобразователь частота - напряжение, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения скоростей и частот, ицтерферометр снабжен блоком селектора, стробируемым генератором стабильной частоты, счетчиком с индикацией и усилителем напряжения регулирования с двумя входами, при этом блок селектора соединен своим входом с блоком формирования резонансных пиков стабильной частоты, а выходом - со стробирующим генератором стабильной частоты, выход которого связан со входом счетчика с индикацией, а генератор пилообразного напряжения соединен с регулирующим входом диапазонного генератора через усилитель регулирующего напряжения, второй вход которого соединен с выходом преобразователя частота - напряжение, вход которого подключен к выходу дцапазонцого генератора.Корректор А. Дзесова Редактор М. Андреева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1121/12 Изд. Мз 1157 Тираж 760 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5