Способ непрерывного определенияскорости распространения ультра-звука

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву Заявлен 9.78 (21)2668 5-2 исоелинениеи заявки М 01 й 29/00//О Н 5/00 Гооударствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий3) Приоритет Опубликовано 23,05,81, Бюллетень Ж 1 Дата опубликования описания 23, 05, 81 21. 888 088. 8) Авторыобретени И С. Шиля ательский инс ского государ орусский инст хо яйства(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА к виброакусжет быть исионных помехолученный резопределенияия ультразвук р акустическои средьтат используюторости распростра иользовано для исслроля физико-химичестава различных средриалов едования и контких свойств и сосвеществ и матен Недостатки указанного способа - низкая точность и малая оперативность измерения.Цель изобретения - повышение точности и оперативности измеренияУказанная цель достигается тем, что после сравнения сигналов по вре мени осуществляют их селекцию путем запрета одного из сигналов другим сигналом, по которому затем формируют нормированные импульсы, и этими импульсами изменяют параметры линии задержки до времени, соответствующему распространению сигнала в исследуемой среде-и по параметрам линии задержки при этом времени судят о скорости распространения ультразвука в среде.На фиг,1 изображена блустройства, реализующего еИзвестен способ непрерывноделения скорости распространеультразвука 1.Существенным недостаткявляется низкая точность оя ом способа10 определения льт ния скорости распростране уразвука,Наиболее близким к предлагаемомупо .технической сущно ти являетсяспособ непрерывного определения скорости распространения ультразвука,заключающийся в том, что сравниваютвремя распространения ультразвуковыхсигналов в исследуемой среде со времем распространения электрическихсигналов в эталонной линии задержки,имеющих периоды следования, обеспечивающие полное затухание ревербес 20 ок-схемаспособ; Изобретение относитическим измерениям и(тут прииадных физичевенного фниве 3 еитетаут механизаций ельск832446 на фиг.2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу схемы,Устройство содержит генератор 1 импульсов, акустический преобразовател . 2, состоящий иэ излучателя и приемника, связываемых с контролируемой средой, усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления (ЛРУ), формирователь 4, временной селектор 5, первый ждущий генератор 6ъимпульсов, калиброванную линию 7 временной задержки сигналов (ЛВЗС), формирователь 8, второй ждущий генератор 9 импульсов, схему 10 взаимного запрета, полярный детектор 1 с фильтром, соединенный с первым и вторым ждущими генераторами 6 и 9 импульсов, усилитель 12 и исполнительный механизм 3, соединенные последовательно и связанные с калиброванной линией 7 временнои задержки, и р;1 спшритель 4 импульсов, соединен - цый со вторым входом временного селектора 5.Способ цепрерьвцого определениянрости распространения ультра.:эу.; заключается в том, что с помощ:ю генератора 1 импульсов выраб" гыцают корсткйе запускающие им - :гу.;ьси, подаваемые одновременно на акустический преобразователь 2 и линию 7 временной задержки сигналов, ь,:омснт. Период повторения Тц импульсов генератора 1 устанавли - еагтся значительно больше времени рэспространеция ьр акустического сигнала в контролируемой среде, т.е. Т ,5; Ср это необходимо для защиты б.схс.ю 1 измерения от действия реверберадионцых помех. Импульс, снимаемый ;, генератора 1 длительностью Т в момент времени 1возбуждает излучатель 2 преобразователя, который излучает ультразвуковой сигнал, проходящий за время ьр акустически контролируемую среду и преобразующийся затеи приемником преобразователя 2 в электрический сигнал. Принятый сигнал усиливается в широкополосном усилителе 3 с АРУ до заданной величины. Усиленный импульс, сформированный в короткий запускающий сигнал, проходит через временной селектор 5 на вход ждущего генератора 6 импульсов. О 20 Одновременно с возбуждением излучателя преобразователя 2 в момент времени т,0 импульс генератора 1 25 Ю 35 40 45 50 55 4поступает на вход 1 ВЗС, которую/проходит за время ьз, затем формируется и поступает ца вход ждущего генера;ора 9 импульсов. В результате на входе ждущего генератора 6 в момент времени С образуется импульс, задержанный на время р относительного момента 1 О подачи возбуждающего импульса, а на входе ждущего генератора 9 в момент времени т - импульс, задержанный ца время 1 относительноДальнейшая работа устройства зависит от временного соотношения между импульсами, полученными на выходах формирователей 4 и 8, и от времени распространения ультразвука через контролируемую среду, связываемую излучатель и приемник преобразователя 2, и от величины задержки сигнала в ЛВЗС 7. В случае, когда устройство разбалансировано таким образом, что импульсы поступают на вход ждущего генератора 9 импульсов раньше, чем импульсы на вход ждущего генератора б импульсов, т,е.- ьр , срабатывает ждущий генератор 9 импульсов, и через логическую схему О взаимного запрета блокируется ждущий генератор б импульсов таким образом, что он не может запуститься от импульса, поступающего на его вход. Следовательно, на один иэ входов полярного детектора 11 подаются только импульсы от ждущего генератора 9 импульсов и на выходе полярного детектора 1 с фильтром образуется постоянное напряжение величиной - ОА, которое посредством усилителя 12 сигнала рассогласования приводит в действие исполнительный механизм .13, воздействующий яа ЛВЗС 7 так, что линия 7 увечю Г личивает время ь до величины ь = ьр3Если же устройство раз.алансировано в другую сторону и Т ) ьр , то запускающие импульсы поступают раньше на вход ждущего генератора 6 импульсов, который срабатывает и посредством схемы 10 взаимного запрета блокирует генератор 9 импульсов, В этом случае на выходе полярного детектора 11 образуется положительное напряжение + Од , которое приводит в действие исполнительный механизм 13 посредством которого уменьшаетсяв ЛВЗС 7 до величины 7:Тр. Величина скорости ультразвука отсчитывается по регистрирующему устройству исполнительного механизма 3. Временной селектор 5 в том и другом случае не пропускает все реверберационные сигналы, поступающие через время меньшее и большее, чем р .Это достигается выбором временных ворот селектора 5 .в пределах пропускания сигнала 1 Р = (0,2-2,8) "Р сРгде минимальный предел Свр ш; и)/фф/ ) 0,2ср ограничен действием дважды отраженного акустического сигнала. Функция временной селекции по давлению реверберационных помех выполняется также ждущим генератором 6 импульсов после поступления на его вход основного запускающего сигнала или сигнала "Запрет от схемы 1 О, так как генератор 6 импульсов в квазиустойчивом состоянии и при запрещающем сигнале является нечувствительным к запускающим импульсам, поступающим на его вход.установленные при помощи автоматической подстройки параметры линии 7 задержки соответствуют времени распространения электрических сигналов в линии 7, равном времени распространения ультразвука в контролируемой среде. В результате становится возможным скорость распространения ультразвука отсчитывать по конкретным значениям электрических параметров, например по величине распределенной по линии 7 емкости, которая является функцией времени задержки.Эффективность способа состоит в том, что изменение параметров линии задержки производят автоматически и собственные параметры линии задержки определяют с высокой степенью точности, что в результате повьшает точность и оперативность измерения.Формула изобретенияСпособ непрерывного определенияскорости распространения ультразвуО ка, заключающийся в том, что сравнивают время распространения ультразву -ковых сигналов в исследуемой средесо временем распространения электрических сигналов в эталонной линии5 задержки, имеющих периоды следования,обеспечивающие полное затухание реверберационных помех в акустическойсреде и полученный результат используют для определения скорости рас 20 пространения ультразвука, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и оперативностиизмерения, после сравнения сигналовпо времени осуществляют их селекцию25 путем запрета одного из сигналовдругим сигналом, по которому затемформируют нормированные импульсы, иэтими импульсами изменяют параметрылинии задержки до времени, соответствующему распространению сигналав исследуемой среде и по параметрамлинии задержки при этом времени судят о скорости распространения ультразвука в среде.35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 379833, кл. С О М 5/00, 1962.2. Авторское свидетельство ССС 1У 514236, кл. С 01 М 29/ЙО, 1972832446 авитель А. КманРедактор Н Е.Гаврилешко Корр Сост Пушненкова Техредир Патент", г, Ужгород, ул Филиал ектн Заказ 4081/87 ВНИИПИ Гос по д13035, Моаж 907 Подпнсно о комитета СССР ений и открьггий Раушская наб., д, 4/ дарственно лам изобре ква, Ж,