Цифровой ультразвуковой интерферометр

о и й-к"н и е ИЗОБРЕТЕН ИЯ 11) 446825 Союз Советских Социалистических Республик61) Зависимое от авт, свидетельства22) Заявлеио 21. 12. 72 121)1860866/181 1) М Кл С 01 т 290 присоединением заявк Государственный немет Совета Мнннстроа ССС оо делам нзооретеннй н открытий, П.ЯРОНИ В,А,С С, К.А.КУНДРО УНАССКИЙ БОЛИТ ЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТ Заявите ЕРФЕРОМЕТР ЬТРА ЗВУКОВ ОЙ 54) ЦИФРОВ 1 числа полуволн ультразвука, 11 риизмерении значений скорости ультразвука, находящихся за пределамиуказанного диапазона, появляется 5 неоднозначность показаниИ интерфврометра. Таким образом, правильныйвыбор диапазона измерейия возможенлишь при исследовании ведеств, длякоторых приблизительно известйо о значение скорости ультразвука.Для расширения диапазона измерения скорости ультразвука предлагаемый интерферометр снабжен дополнительным делителем частоты с пе ременным коэффициентом деления,включенным между делителем частотыи входом частотомера, а также дополнительным блоком, состоящим из последовательно соединенных измерителя девиации частоты и дискретногоизмерителя отношений двух напряжений, при этом вход дополнительногоблока подключен к выходу диапазонного генератора, а выход - к входу 5 переключения коэффициента делениядополнительного делителя. Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для экспресс-анализа физико-химических свойств вещества.Известеы цифровой ультразвуковой интерферометр, содержащий электроакустическй последовательыо соединенные диапазонный генератор, измерительную камеру с пьезоизлуча. телем и пьезоприемником, тракт уси. ления и формирования сигнала пьезоприемника, блок ыастройки и управления, который соединен с диа- пазонным генератором и электронносчвтным частотомером, содержащим - делители частоты и меток времени.Недостаток известного устройства состоит в том, что он обеспечивает однозначное измерение скорости ультразвука в ограниченном диапазоне, который согласован с диапазоыом генератора и длиной камеры таким образом, чтобы обеспечивалось наличие между пьезоизлучателем и пьезоприемыиком заданного тбз) У 1 534. 632(088 а 844682,5 ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3Ба чертеже показана блок-схема описываемого интерферометра.Выход диапазонного генератора 1 подключен к пьезоизлучатедю 2 камеы 5 интерферометра. Пьезоприемник зподключен к входу тракта 5 усилен;я и формирования выход которого соединен с блоком б управления и настройки. Генератор 1 также соединен со входом делителя 7 частоты и с входом измерителя 8 девиации, выход которого соединен с входом дискретного измерителя 9 отношения напряжений, вьссод которого подключен к входу переключения , коэффициента деления дополнительногоделителя 10 частоты, к другому входу которого подключен выход делителя 7 частоты. К частотомеру 11 подключены выходы дополнительного делителя 10, блока б, а также делитель 12 меток времени. Выходы блока б соединены с генератором 1 и измерителем 9.Интерферометр работает следующим образом.В исходном состоянии генератор 1 вырабатывает высокочастотное напряжение, которое преобразуется пьезаизлучателем 2 в зоультразвуковые волны, распространяющиеся в исследуецоИ среде, находящейся в камере 5. Ультразвуковая волна в пьезоприемнике 4 частично преобразуется в высоко частотное напряжение, которое подается на вход тракта усиления и формирования. С началом измерения частота генератора 1 от сигнала, подаваемого с блока б, увеличива о ется и достигает значения, соответствующего акустическому резонансу в камере 5. В момент резонанса, т,е. в момент экстремального значения напряжения на выходе 45 пьезоприеыника 4, тракт 5 усиления и формированйя вырабатывает сигнал, воздействующий на блок б. По сигйалу с блока б в этот момейт начинается перестробка частоты ге- до нератора в сторону уменьшения. Частота генератора 1 уменьшается до возникновен:я в камере 3 акустического резонанса с частотой, меньшей ее исходного значения. В бб этот момент частота генератора 1 опять увеличивается. В результате, частота генератора 1 качается между двумя соседними резонансами камеры з, что приводит к появлению 60 сигнала на выходе измерителя 8 девиации частоты. По сигналу с блока 4управления и настройки запускается дискретный:измеритель 9, осуществляющий деление опорного напряжения, значение которого одно-. значно связано с исходной частотой генератора 1, на выходное напряжение измерителя девиации частоты. В результате показания измерителя отношения равны округленному значению до ближайшего меньшего целого числа) отношения исходного значения частоты генератора 1 к интервалу частот между соседними акустическими резонансами, т.е. числу полуволн ультразвука в камере 2 при более низкочастотном из двух используемых акустических резонансов. Сигналом с измерителя отношения устанавливается коэффициентелдния дополнительного делителя 0 частоты, равный числу полуволн ультразвука. На этом процесс переключения поддиапазона измерения скорости .ультразвука заканчивается.По сигналу с блока управления генератор 1 перестраивается на частоту более низкочастотного резонанса и запускается электронно- счетный частотомер 11, сигнал на выходе которого с учетом коэффициентов деления делителей 7 и 10 частоты и делителя 1 меток времени однозначно связан со значением измеряемой скорости ультразвука в среде. Цифровой ультразвуковой интерферометр, содержащий электроакустически последовательно соединенные диапазонный генератор, измерительную камеру с пьезоиьлучателем и пьезоприемником, тракт усиления и формирования сигнала пьезоприемника, блок настройки и управления, который соед.нен с диапазонным генератором и электронно- счетным частотомером, содержащим делители частоты и меток времени, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения скорости ультразвука, он снабжен дополнительным делйтелем частоты с переменным коэффициентом деления, включенным между делителем частоты и входом частотомера, и дополнительным блоком, состоящим из последовательно соединенных измерителя девиации частоты и дискретного измерителя от5ношений двух напряжений, при этоМ вход дополнительного блока подключен к выходу диапазонного генераСоставитель 3,Я, текред Е,БОрИСа ктор С,ираж 65 одписиое ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС по делам изобретеиий и открытий Москва, 113035, Раушская иаб., 4 дприятие Патеит, Москва, Г.59, Бережковская иаб., 2 Заказ ЗУУ/ Изд. ЖИ 4468256тора, а выход - к входу переключения коэффициента деления дополнительного делителя.