Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды

(19) (11) 3(51) 6 01 Н 29 02ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОУСНОМУ СВИАЕПЦВСТВУ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим. В.И.Ульянова (Ленина)(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 127077, кл. 6 01 Б 29/02.2. Бражников Н.И. Ультразвуковаяфазометрия, М., ффЭнергия 1 ф, с.229(54) (57) УЛЬТРАЭВУКОВОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМБТРОВ СРЕДЫ,содержащее два канала измерений, каждыйиз которых состоит из последовательно соединенных излучающего преобра-зователя, приемного преобразователяи усилителя-ограничителя, Фазовыйдетектор, включенный. между усилителями-ограничители, последовательно соединенные задающий генератор и. Усилитель мощности, выходкоторого подключен к излучакщему преобразователю каждого канала, и регистратор, вход которого подключенк выходу Фазового детектора, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью позькаения точности контроля,оно снабжено включенньачи параллельно между собой двумя блоками памяти,вход каждого из которых соединен свыходом Фазового детектора, блокомвычитания, включенньм между блокамипамяти и соединенньм с регистратором,формирователем импульсов, два выхода которого соединены с вторьиивходами блоков памяти, а каждый ка-нал измерений снабжен модулятором,первый вход которого подключен к вы"ходу Формирователя импульсов, второйвход - к выходу усилителя мощности,а выход - к излучающему преобразователю.30 Цель изобретения - повышение точности контроля.Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство для ,40 контроля параметров среды, содержащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединенных излучакщего преобразователя, приемного преобраэовате ля и усилителя-органичителя, фазовый детектор, включенный между усилителями-ограничителями, последовательно соединенные задающий генератор и усилитель мощности, выходкоторого подключен к излучающему преобразователю каждого канала, и регистратор, вход которого подключен к выходу Фазового детектора, снабжено включеннычи .параллельно между собой двумя блоками памяти, вход каждого из которых соединен с выходом фазового детектора, блоком вычитания, включенным между блоками памяти и соединенным с регистратором, Формирователем импульсов, два, 60 выхода, которого соединены с вторыми входами блоков памяти, а каждый канал измерений снабжен модулятором, первый вход которого подключен к выходу Формирователя импульсов,Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано в геофизике при исследовании различных параметров в вод" кой и воздушной средах.Известен ультразвуковой расходомер, содержащий генератор электрических колебаний, усилитель мощности, двухканальный приемный усилитель, Фазовый детектор и регистра" тор 1).10Недостатком известного устройства является влияние турбулентндсти на результаты измерений.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости гаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля параметров среды, содержащее два канала измерений, каждый из которых состоит из последовательно соединен 20 ных излучающего преобразователя, приемного преобразователя и усилителя-ограничителя, фазовый детектор, включенный между усилителями-ограничителями, последовательно сое дикенные задающий генератор и усилитель мощности, выход которого подключен к излучакщему преобразователю каждого канала; и регистратор, вход которого подключен к выходу фазового детектора2).Недостатком известного устройства является влияние,турбулентности на контроль параМетров среды, что приводит к снижению точности контроля. второй вход - к выходу усилителя мощности, а выход - к излучакщему преобразователю,На фиг.1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг.2временные эпюры пояснякщие работусхемы.Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды содержит последовательно соединенные эадакщийгенератор 1 и усилитель 2 мощности.К выходу усилителя 2 мощности подключен первый канал измерений, состоящий из последовательно соединенных модулятора 3, излучающего преобразователя 4, приемного преобразователя 5 и усилителя-органичителя 6.К выходу усилителя 2 мощности подключен также второй канал измерений,состоящий из модулятора 7, излучающего преобразователя 8, приемногопреобразователя 9 и усилителя-ограничителя 10. Между усилителями-ограничителями 6 и 10 включен фазовый детектор 11. Между Фазовым детектором11 и блоком 12 вычитания включеныблок 13 памяти и блок 14 памяти. Квыходу блока 12 вычитания подключенрегистратор 15. Кроме того, устройство содержит формирователь 16 импульсов, первые два выхода которого соединены с вторыми входами модуляторов 3 и 7, а вторые выходы - свторыми входами блоков 13 и 14 памяти.Ультразвуковое устройство для контроля параметров среды работает следующим образом.Сигнал 17 (фиг.2) с выхода задающего генератора 1 после усилителя 2 мощности поступает на входы мрдуляторов 3 и 7, на управляющие входы которых подаются импульсы 18 и 19 от формирователя 16 импульсов.Модуляторы 3 и 7 осуществляют модуляцию сигнала 17, что приводит к последовательному излучению преобразователями 4 и 8 в исследуемую сре-, ду акустических колебаний 20 и 21Акустические колебания 22, иэлученные преобразователем 4, пройдя через исследуемую среду, поступают по оба приемных преобразователя 5 и 9, преобразуются ими в электричес кие сигналы и через усилители-ограничители б и 10 поступают на входы фазового детектора 11, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный разности времен распростране" ния колебаний от излучающего преобразователя 4 до приемных преобразователей 5 и 9. Результат фиксируется блоком 13 памяти, запоминанщим величину сигнала при поступлении управляющего импульса 23 с выхода Формирователя 16. Аналогично формируется сигнал на выходе блока 14 памяти.При этом, управляющий импульс 19 на входе модулятора 7 вызывает формирование акустических колебаний 21, излучаемых преобразователем 8.Разность фаэ акустических колебаний 24, приходящих на преобразователи 5 и 9, запоминается при поступлении на блок 14 памяти управляющего импульса 25 с выхода формирователя 16. Управляющие импульсы на входы блоков 13 и 14 памяти поступают с задержкой на время распространения акустических колебаний в исследуемой среде, пр чем вход блока 13 памяти подается в момент прихода первого акустического импульса, излученного преобразователем 4, а на блок 14 памяти - в момент прихода второгоакустического импульса, излученного преобразователем 8. При этом, на выходе блока 13 памяти формируется сигнал, пропорциональный разностивремени распространения акустическихколебаний от преобразователя 4 до преобраэователей 5 и 9, а на выходеблока 14 памяти - разности времени 5 распространения акустических колебаний от преобраеователя 8 до преобразователей 5 и 9. Сигналы с выходов блоков 13 и 14 памяти поступают на блок 12 вычитания, формирую 10 щий выходной сигнал, который затемрегистрируется с помощью регистратора 15. Предлагаемое устройство поэволя ет с высокой точностью производитьконтроль параметров среды, так как исключается влияние турбулентности, которая возрастает с увеличением скорости движения устройства.относительно исследуемой среды.1029072 го 19 гг гзСоставитель Л.ЛущенкоРедактор А,Химчук Техред А.Ач Корректор А.Дзятко Заказ 4966/41 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4