Ультразвуковое устройство для автоматического контроля технологических параметров

 

266409

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Совотскит

Социалист и час кит

Ресоублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ” г(@@4

Кл. 42s, 3/00

3aлвлсно 19, VI I I.1968 (№ 1268046/18-10) с присоединением залвки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 17.111.1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 2Х11.1970

Комитет оо аелам

МПК В 06b

3 ДК 534 8(088 8) изобретений и открытий ори Совете Ыинистров

СССР

Авторы

;и зобр етен и л

В. К. Екимов, С. И. Еременко и В. Н. Чуков

Заявитель

Институт автоматики

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к технике автоматического контроля технологических парамет.ров, связанных со скоростью ультразвука.

11звестны устройства для автоматического контроля технологических параметров, например контроля состава вещества, содержащие автосинхронизирующуюся кольцевую схему, выполненную в виде последовательно включенных генератора импульсов, акустической измерительной линии, усилителя и формирователя, генератор импульсов опорной последовательности с кварцевой стабилизацией частоты, датчик температуры, схему термокомненсации, вторичный прибор, стабилизированный источник питания н с.,ему сигнализации отказа.

Они нс обеспечивают высокую точ юсть и чувствительность измерений.

Цель предлагаемого нзобрстения — повышение то1ностн и чувствительности измерения.

Для этого устройство снаожсно делителем частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опорной последовательности, генератором пуско-остановоч ных импульсов, выполненным в виде триггерной ячейки с раздельным запуском, один нз входов которого подключен к выходу генератора ими льсов опорной последоватслыюстн, а другои вход — к выходу делителя частоты, временным селектором, включенным в кольцевую схему после формирователя и соединенным своим входом с выходом генератора пуско-оста;ювочных импульсов, формирующей цепью, вход которой соединен с выходом генератора пуско-остановочных импульсов, а ее выход-с генератором импульсов кольцевой схемы.

Устройс1во вкгиочает триггер сравнения, один нз входов которого подсоединен к кольцевой

"хсмс перед временным селектором, другой вход — к выходу генератора импульсов опорной последовательности, а один нз выходов триггера сравнения соединен со вторичным нриоором, второй полюс которого подключен к схеме тсрмокомпенсации, Кроме того, для предотвращения зашкали15 вання вторичного прибора при нарушении нормалыюн работы автосинхроннзирующсйся кольцевой схемы и сигнализации 0(> этом в цсм с:ема сигнализации отказа выполнена в виде электронного реле со световой сигналн20 зацисй, нормально замкнутые механические конт;iкты которого подсоединены параллельно со вторичным прибором, а вход электронного рслс соединен с генератором импульсов кольцевой схемы.

25 11я фнг. 1 изображена функцнональнал схема предлагаемого ультразвукового устройства; на фнг. 2 — временнал диаграмма, поясliHloill,ая работу устройства, Описываемое устройство состоит из гснера80 тора импульсов, акустической измеритель265409

1. Ультразвуковое устройство для автоматического контроля технологических параметров, например контроля состава вещества, содерю жащее автосинхронизирующуюся кольцевую схему, выполненную B виде последовательно включенных генератора импульсов, акустической измерительной линии, усилителя и формирователя, генератор импульсов опорной

43 последовательности с кварцевой стабилизацией частоты, датчик температуры, схему термокомпепсации, вторичный прибор, стабилизиро-, ванный источник питания, и схему сигнализации отказа, отличающееся тем, что, с целью

50 повышения точности и чувствительности измерения, оно снабжено делителем частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов опорной последовательности; генератором пуско-остановочных импульсов, выпол55 ненным в виде триггерной ячейки с раздельным запуском, один из входов которого подключен к выходу генератора импульсов опорной последовательности, а другой вход — к выходу делителя частоты; временным селекто60 ром, включенным в кольцевую схему после формирователя и соединенным своим входом с выходом генератора пуско-остановочных импульсов; формирующей цепью, вход которой соединен с выходом генератора пуско-остано65 вочпых импульсов, а ее выход — с генератоной лш ии 2, усилителя 8, формпровагеля генератора 5, импульсов опорной последовательности, делителя частоты 6, генератора 7, пуско-ос. аповочных импульсов, ьременного селектора 8, формирующей цепи 9, триггера сравнения 10, датчика, температуры ll, схемы термокомпенсации 12, вторичного прибора 18, схемы сигнализации отказа 14 и стабилизированного источника питания 15.

При работе устройства при помощи генератора импульсов опорной последовательности с кварцевой стабилизацией и делителя частоты, последовательно соединенных между собой, запускают генератор пуско-остановочных импульсов. Последовательность импульсов 16 пуско-остановочног0 генератора с длительностью импульсов, равной периоду повторения импульсов опорной последовательности 17, подают па формирующую цепь 9, где из заднего фронта импульсов формируют запускающий сигнал 18, при помощи которого периодически запускается генератор 1 импульсов кольцевой схемы. Его импульсы подаются на вход акустической измерительной липни 2, где преобразуются в ультразвуковые импульсы. воспринимаемые на другом конце линии и преобразуемые в электрический сигнал. Из него при помощи усилителя и формирователя формируются импульсы самозапуска. В кольцевой схеме устанавливается режим автосин«роннзации, который поддерживается до момента генерации импульса пуско-остановочпым генератором, Во время генерирования этого импульса временной селектор, включенный в схему кольца, не пропускает импульс самозапуска, и режим автосинхронизации нарушается. Повторный цикл начинается с момента запуска генератора импульсов 1 кольца со стороны генератора 7 пуско-остановочных пмпу чьсов.

Таким образом синхрокольцо работает дискретно с периодом, кратным периоду опорной последовательности импульсов, синхронно с и-импульсом опорной последовательности, В результате такого режима работы синхрокольца в последнем устанавливается последовательность импульсов, изображенная на фиг. 2, где 19 — последовательность импульсов перед временным селектором, 20 — после временного селектора и 21 — последовательность импульсов генератора синхрокольца. При помощи триггера сравнения 10, вход которого подключен к кольцу перед временным селектором, а второй вход — к выходу генератора импульсов опорной последовательности, сравниваются временные положения импульсов синхрокольца н импульсов опорного генера тора 5, в результате чего в одном из плеч триггера сравнения возникает последовательность импульсов переменной длительности 22.

Среднее значение тока последовательности импульсов, измеренное вторичным прибором, представляющим собой обычный измеритель тока магнитоэлектрической системы, характеризует скорость распространения ультразвуковых колебаний в измеряемой среде Для ввече ия поправки, связанной с зависимостью скорости ультразвука от температуры, последнюю измеря от с помощью электрического гсрмометра и преобразуют в токовый сигнал схемой термокомпепсации. Измеряемый, технологический параметр определяется как алгебраическая сумма токовых сигналов измерителя скоросги ультразвука и схемы термокомпенсации, для чего вторичный прибор включен между одним из плеч триггера и схемой термокемпепсацин. Для предотвращения зашкаливания вторичного прибора прп нарушении работы кольцевой схемы и сигнализации об этом устройство содержит схему сигнализации отказа в виде электронного реле со световой сигнализацией И, управляемого со стороны генератора импульсов кольцевой схемы. Одна пара нормально замкнутых механических контактов 28 реле подкгночена параллельно вторичному прибору 18, а другая — последовательно в цепь сигнализатора. Электронное реле отрегулировано так, что механические контакты размыкаются только при нормальllo!! работе генератора 1 импульсов кольцевой с:емы. При нарушении нормального режима раооты кольца пз-за ухудшения акустическои проводимости измерительной линии генератор начинает работать с частотой пусковых им30 пульсов, механические контакты замыкаются, вторичный прибор закорачивается, а сигнальная лампочка подключается к источнику питания.

Предмет изобретения

2664О9

Ф а

22 ром импульсов кольцевой схемы; триггером сравнения, один из входов которого подсоединен к кольцевой схеме перед временным селектором, другой вход — к выходу генератора импульсов опорной последовательности, а один из выходов триггера сравнения соединен со вторичным прибором, второй полюс которого подключен к схеме термокомпенсации.

2. Устройство по п. 1, отличп ощееся тем, что, с целью предотвращения зашкаливания вторичного прибора при нарушении нормальной работы автосинхронизирующейся кольцевой схемы и сигнализации об этом, в нем схема сигнализации отказа выполнена в виде электронного реле со световой сигнализацией, нормально замкнутые механические контакты которого подсоединены параллельно со вторичным прибором, а вход электронного реле coe-!!n et с генератором импульсов кольцевой

10 схе мы.