Ультразвуковой измеритель линейных величин

(5)4 С 01 В 17/О ОПИСК АВЧО АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ Св ЕЛЬСТ ненн о с етверт лючом,ен сного препервыи вход выходом втор образователя торого сое о ультразв а второи вход - со ключа, усилителем ыходом вт нен с в рительного выход кото входом чет рым счетчи динен с вт аистре торого и ибратором оединен с д которог того ключ первыи в ых одом ш емяизмерительного бл а, а вычетчика, ход кото. усилитерого соедин с вых ыходом вто орои вход - четчика, вых ходом, входо м входом пятультразвуко ыполнен двух ля,роготьимтрет од - с его, трем генератора и ого ключа, а вой преобразовалучевым. оро ль СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Куйбышевский филиал физического института им. П.Н. Лебедева(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬЛИНЕЙНЫХ ВЕЛИЧИН, содержащий дваультразвуковых преобразователя,генератор и времяизмерительный блоко т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности онснабжен последовательно соединенными первым ключом, первый входкоторого соединен с выходом генератора, а выход - с его вторымвходом, входами первого ультразвукового преобразователя и времяизмерительного блока, и первым счетчиком, вторым ключом, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора, третьим ключом,первый вход которого соединен с выходом первого ключа, последовательпятым ключом, выход которого с рым входом времяизмеблока, шестым ключом, .ого соединен с третьимертого ключа, и втоом, выход которого соерым входом пятого клюьими входами первого,ретьего ключей, мультивторои вход - с выходом второгосчетчика, третий вход - с выходом ход - с входом первого седьмым ключом, первый80691 О 5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 1 11Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовацо для контроля линейныхразмеров.Цель изобретения - повышениеточности,На фиг. 1 изображен ультразвуковой измеритель линейных величин; на фиг. 2 - временные, диаграммы.Ультразвуковой измеритель содержит первый и второй ультразвуковые преобразователи 1 и 2, генератор 3, времяизмерительный блок 4 последовательно соединенные первый ключ 5, первый вход которого соединен с выходом генератора 3, а выход - с его вторым входом, входами первого ультразвукового преобразователя 1 и времяизмерительного блока 4, и первый счетчик 6, второй ключ 7, первый и второй входы которого соединены с выходом генератора 3, третий ключ 8 первый вход которого соединен с выходом первого ключа 5, последовательно соединенные четвертый ключ 9, первый вход которого соединен с выходом второго ультразвукового преобразователя 2, а второй вход - с выходом второго ключа 7, усилитель 10, пятый ключ 11, выход которого соединен с вторым входом времяизмерительного блока 4, шестой ключ 12, выход которого соединен с третьим входом четвертого ключа 9, и второй счетчик 13, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа 11, и с третьими входами первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8, мультивибратор 14, первый вход которого соединен с выходом пятого ключа 11, второй вход с выходом второго счетчика 13, третий вход - с выходом времяизмерительного блока 4, а выход - с входом первого счетчика 6, седьмой ключ 15, первый вход которого соединен с выходом усилителя 10, второй вход - с выходом второго счетчика 13, а выход - с его третьим входом, входом генератора 3 и третьим входом пятого ключа 11. Второй ультразвуковой преобразователь 2 предназначен для приема прямого ультразвукового сигнала, излученного первым ультразвуковым преобразователем 1 и отраженного от контролируемой поверхности 16 сигнала, излучеццого за счет отражения прямого сигнала от поверхности второго ультразвукового преобразователя 2, выполненного двухлучевым.Ультразвуковой измеритель линейных величин работает следующим образом.Электрический импульс генератора 3 через открытый первый вход первого ключа 5 возбуждает первый .ультразвуковой преобразователь 1. Данный импульс открывает второй и третий ключи 7 и 8, запускает времяизмерительный блок 4 и сбрасывает первый счетчик 6, а также запирает первый ключ 5 через второй вход.Первый ультразвуковой преобразователь 1 посылает звуковой импульс 17 (фиг. 2) в направлении второго ультразвукового преобразователя 2.Спустя время С , необходимое для прохождения базового расстояния 6, зондирующий импульс отражается от него в направлении контролируемой поверхности 16 и принимается (импульс 18) вторым ультразвуковым преобразователем 2, с которого сигнал поступает на первый вход четвертого ключа 9 и далее через усилитель 10 на пятый ключ 11 с выхода которого поступает на второй вход времяизмерительного блока 4. Сигнал с выхода пятого ключа11 поступает на первый вход мультивибратора 14 и открывает через второй вход шестой ключ 12. При этомс времяизмерительного блока 4на мультивибратор 14 поступает импульс 19, который регулирует частоту следования счетных импульсовмультивибратора 14 в зависимостиот значения скорости распространенения звукового импульса 17. Счетные импульсы 20 в момент поступления импульса 18 начинают регистрироваться первым счетчиком 6,Спустя время , второй ультразвуковой преобразователь 2 возбуждается импульсом, переотраженным контролируемой поверхностью 16 Импульс 21 второго ультразвукового преобразователя 2 поступает на первый вход четвертого ключа 9, ца пятый ключ 11 через усилитель 10 и далее через первый вход шестого3 11 ключа 12 поступает на второй счетчик 13 и одновременно на .второй вход третьего ключа 8, с выхода которого сигнал поступает на вход генератора. 3.При этом через шестой ключ 12 импульс закрывает через третий вход четвертый ключ 9.Под действием импульса 21 генератор 3 вырабатывает следующий зондирующий импульс; который через второй вход второго ключа 7, открытого через первый вход предыдущим импульсом, возбуждает второй ультразвуковой преобразователь 2 и открывает через второй вход четвертый ключ 9. Начинается процесс автоциркуляции импульсов по контуру: генератор 3, второй ключ второй ультразвуковой преобразователь 2, четвертый ключ 9, усилитель 10, пятый ключ 11, шестой ключ 12, третий ключ 8, генератор 3. Одновременно циркулирующие импульсы регистрируются вторым счетчиком 13, который при заполнении своей емкости вырабатывает импульс переполнения, останавливающий через второй вход работу мультивибратора 14,Поступление счетных импульсов 20 на первый счетчик 6 прекращается. Прекращением цикла автоциркуляции импульсов и возвращением в исходное состояние первого, второго и третьего ключей 5, 7 и 8 импульсом переполнения второго счетчика 13 заканчивается первый цикл измерения.Сигнал с выхода второго счетчика 13 открывает через второй вход 80691 4седьмой ключ 15, после чего наего первый вход поступает сигнал сусилителя 10.Выходной сигнал седьмого ключа 15 запускает генератор 3 и запирает за собой через третий входседьмой ключ 15.С помощью седьмого ключа 15 осуществляется запуск следующего цикла измерения.Время распространения звука отвторого ультразвукового преобразователя 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно до поверхности второго ультразвукового преобразователя 2 определяется путемделения содержимого первого счетчика 6 на содержимое (число переполнения) второго счетчика 13.По полученному времени распространения звука от второго ультразвукового преобразователя 2 до контролируемой поверхности 16 и обратно, до поверхности второго ультразвукового преобразователя 2 с учетом времени распространения звука(Со) между первым ультразвуковымпреобразователем 1 и поверхностьювторого ультразвукового преобразо"вателя 2 и расстояния между ними3 определяют искомый параметр -расстояние до контролируемой поверх"-. ехИспользование предлагаемогоультразвукового измерителя линейных величин позволяет повыситьточность за счет определениявремени распространения между первым и и-ым отраженным от контролируемой поверхности импульсом и 40числа отражений от контролируемойповерхности.1180691 Составитель Г. РыжаковРедактор Л. Гратилло Техред Т.Дубинчак Корректор А Зака ПП "Патен фил 5909/37 Тираж 650 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подписиго комитета СССРий и открытийаушская наб., д,4/5 город, ул. Проектная, 4