Цифровой измеритель скорости ультразвука

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последова-i тельно соединенные синхронизатор, передатчик, коммутатор, первый и второй обратимые электроакустические преобразователи, согласованный фильтр, детектор, пороговое устройство, преобразователь временной интервал цифровая величина, первый цифровой вычислитель обратной величины, первый цифровой сумматор и первое регистрирующее устройство, второе регистрирующее устройство, причем управляемые входы регистрирующих устройств соединены с выходом синхронизатора, и блок постоянной памяти, соединенный с входом синхронизатора, .отличающийся тем, что , с целью увеличения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными вторым цифровым сумматором, входом соединенным с выходом преобразователя временной интервал - цифi ровая величина, вторым цифровым вычислителем обратной величины и цифW ровым множительным устройством, вторым входом соединенным с выходом синхронизатора, а выходом - с входом второго регистрирзтощего устройства, счетчиком, входом, соединенньм с выходом синхронизатора, а выходом с вторым входом синхронизатора и третьим входом цифрового множитель00 ного устройства. ;о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU» 118079 (51)4 С 01 Р 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3704409/25-28 (22) 20,02,84 (46) 23,09.85. Бюл. № 35 (72) А.В.Рагаускас, В.Г.Данилов и Г.А,Даубарис (71) Каунасский политехнический институт им.А,Снечкуса (53) 531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 593135, кл. G 01 N 29/04.

Авторское свидетельство СССР № 517842, кл. G 01 N 29/00, Патент ФРГ № 2547892, кл. G 01 P 5/00, 1969. (5 4) (57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА, содержащий последова- . тельно соединенные синхронизатор, передатчик, коммутатор, первый и второй обратимые электроакустические преобразователи, согласованный фильтр, детектор, пороговое устройство, преобразователь временной интервал— цифровая величина, первый цифровой вычислитель обратной величины, первый цифровой сумматор и первое регистрирующее устройство, второе регистрирующее устройство, причем управляемые входы регистрирующих устройств ! соединены с выходом синхронизатора, и блок постоянной памяти, соединенный с входом синхронизатора, о т л ич а.ю шийся тем, что, с целью увеличения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными вторым цифровым сумматором,. входом соединенным с выходом преобразователя временной интервал — цифровая величина, вторым цифровым вычислителем обратной величины и цифровым множительным устройством, вторым входом соединенным с выходом синхронизатора, а выходом — с входом второго регистрирующего устройства, счетчиком, входом, соединенньвк с выходом синхронизатора, а выходом— с вторым входом синхронизатора и третьим входом цифрового множительного устройства.

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения средней скоростч ультразвука в средах с флуктуирующей скоростью ультразвука, 5 а также при контроле за ходом различных технологических процессов.

Целью изобретения является увеличение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового измерителя скорости ультразвука.

Цифровой измеритель скорости ультразвука содержит последовательно

15 соединенные синхронизатор 1, передатчик 2, коммутатор 3, первый и второй обратимые электроакустические преобразователи 4 и 5, согласованный фильтр 6, детектор 7, пороговое устройство 8, преобразователь 9 временной интервал — цифровая величина, первый цифровой вычислитель 10 обратной величины, первый цифровой сумматор 11 и первое регистрирующее устройство 12, второе регистрирующее устройство 13, причем управляемые входы регистрирующих устройств 12 и

13 соединены с выходом синхронизатора 1, блок 14 постоянной памяти, 30 соединенный с входом синхронизатора 1, последовательно соединенные второй цифровой сумматор 15, входом соединенный с выходом преобразователя 9 временной интервал — цифровая величи-З5 на, второй цифровой вычислитель 16 обратной величины и цифровое множительное устройство 17, вторым входом соединенное с выходом синхронизатора 1, а выходом — с входомвторого ре- 40 гистрирующего устройства 13, счетчик

18, входом соединенный с выходом синхронизатора 1, а выходом — с вторым входом синхронизатора 1 и третьим входом цифрового множительного устройства 17.

Измеритель работает следующим образом.

В каждом i-м цикле измерения (i = 1, 2, 3, ..., и) поток с флукФурирующей скоростью ультразвука зондируется акустическими импульса1 ми, излучаемыми первым и вторым обратными электроакустическими преобразователями 4 и 5 по направлению и против направления потока. Первый и второй обратимые электроакусти еские преобразователи 4 и 5 через

798 г коммутатор 3 соединены с выходом передатчика 2 и входом согласованного фильтра 6. При этом время прохождения акустического импульса по направлению потока определяется выражением d (41 (C), +(ч), cog4/ где d

d

6i (с), (ч . co ц

Принятые акустические импульсы первым .или вторым обратимым электроакустическим преобразователем 4 и 5 обрабатываются согласованным фильтром 6, детектором 7 и пороговым устройством 8. На преобразователь 9 временной интервал — цифровая величина опорный импульс поступает с выхода синхронизатора 1, а измери-тельный — с выхода порогового уст-, " ройства 8, Количество опорных импульсов подсчитывает счетчик 18 °

Преобразователем 9 временной интервал. — цифровая величина величины "41

С6„. преобразуются в цифровые величины И,, "6i И 6, . Вторым цифровым вычислителем обратной величины цифровые величины N„. и N . преобраА 61 зуются в цифровые величины Е/N1, и

К/N6„. где К вЂ” цифровая величина, пропорциональная базовому расстоянию

Й, К - Ы.

Первый цифровой сумматор 11 выполняет операцию, определяемую выражением

t +i; с() й(с(с,) (y — базовое расстояние между первым и вторым обратимыми электроакустическими преобразователями; (с >; — усредненная за интервал ь 1, скорость ультразвука в исследуемой среде; (ч, — усредненная за интервал

Тд скорость потока; с — угол между траекторией. акустического импульса и направлением движ пия потока.

Время прохождения акустического импульса против направления потока определяется выражением

Вторым цифровым вычислителем 16 обратной величины цифровая величина

; н преобразуется .в цифровую

25 величину К/ > N<. На этом закан1=1 чивается i-й цикл измерения, С выхода блока 14 постоянной памяти на вход синхронизатора 1

30 з 11807 где M, — текущее значение флуктуиру l ющей скорости ультразвука.

Цифровая величина M с выхода пер1 ного цифрового сумматора 11 поступает на вход первого регистрирующего устройства l2 с периодом Г, = ь,. +

Г

+ "B<Одновременно осуществляется измерение среднего значения скорости ультразвука следующим образом. 10

С выхода преобразователя 9 временной интервал — цифровая величина цифровые величины N<; и Ng поступают на вход второго цифрового сумматора 15, который осуществляет

15 операцию, определяемую выражением

98 4 поступает цифровая величина р, задающая требуемое количество циклов для измерения среднего значения скорости ультразвука в исследуемой среде.

Синхронизатором 1 осуществляется сравнение цифровых величин р и и причем цифровая величина и равна

t содержимому счетчика 18. В случае, когда количество циклов измерения сравнивается с заданным, т.е. р=п, с выхода синхронизатора 1 выдается команда в цифровое множительное устройство 17 для осуществления. операции перемножения величин и и ь

К/ .Е М, причем

1=1

М = „с, (y)

1с

N.

1=1 где И вЂ” среднее значение скорости ультразвука.

Цифровая величина И регистрируо ется вторым регистрирующим устройством 13.

Использование цифрового измерителя скорости ультразвука позволяет осуществить измерение скорости ультразвука в флуктуирующем потоке и средней скорости ультразвука с повышенной точностью измерения.

1180798

Составитель Л. Иванов-1Циц

Техред М.Кузьма Корректор С. Черни

Редактор О. Черниченко

Заказ 5915/43

Тираж 896

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IHIII "Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4