Устройство для измерения скорости звука

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидравлике и гидроакустике для измерения скорости звука в жидкости . Целью изобретения является повышение точности измерений и упрощение конструкции за счет того, что генератор и усилитель импульсов выполнены по общей схеме в виде мультивибратора на транзисторах с дополнительной симметрией, в состав кото-- рого введены два дросселя. Усиление сигнала, отраженного от отражателя, находящегося на фиксированном расстоянии от пьезопреобразователя, производится транзистором VT , который работает в активном режиме при подаче на его базу малого отраженного сигнала и в ключевом при подаче на его базу большого сигнала с коллектора транзистора VT,, Дроссель L обеспечивает фильтрацию паразитных колебаний пьезопреобразователя, дроссель L 2. служит для формирования коротких импульсов с крутыми фронтами. 2 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 (01 Н 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

;7 тч ;,. ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13,, 13

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ @1юЛИ(у q ".ó„ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гидравлике и гидроакустике для измерения скорости звука в жидкости. Целью изобретения является повышение точности измерений и упро(21) 4081654/25-28 (22) 15.05.86 (46) 07.04.88. Бюл. Ф 13. (72) С.Л.Слинько (53) 534.22(088.8) (56) Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем.—

М.: Энергия, !977.

Серавин Г.И. Измерение скорости звука в океане. — Л.: Гидрометеоиэдат, 1979, с.84-90.

„„Я0„„1386853 А 1 щение конструкции за счет того, что генератор и усилитель импульсов выполнены по общей схеме в виде мультивибратора на транзисторах с дополнительной симметрией, в состав которого введены два дросселя. Усиление сигнала, отраженного от отражателя, находящегося на фиксированном расстоянии от пьезопреобраэователя, производится транзистором VT который

2 работает в активном режиме при подаче на его базу малого отраженного сигнала и в ключевом при подаче на его базу большого сигнала с коллектора транзистора ЧТ,. Дроссель L, обеспечивает фильтрацию паразитных колебаний пьезопреобразователя, дроссель L g служит для формирования коротких импульсов с крутыми фронтами.

2 ил.!

3868

Изобретение относится к измериельной технике и может быть испольовано в гидравлике и гидроакустике я измерения скорости звука в жиде ости, а также для контроля технологических процессов в жидких средах.

Цель изобретения - повышение точ,ности измерений и упрощение конструк:ции за счет того, что генератор и усилитель импульсов выполнены по общей схеме в виде мультивибратора на транзисторах с дополнительной симметрией, в состав которого введены два дросселя, 15

На фиг. представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг..2 — принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство дйя измерения скорости звука содержит мультивибратор 1, пьезоэлектрический преобразователь 2 и находящийся на фиксированном расстоянии от него отражатель 3.

Иультивибратор состоит из тран- 25 зисторов -7Т „(п-р-и) и 7Т (р-п-р), постоянных R. R,,R и переменного

R < резисторов, дросселей Ь „ и L ! ( конденсатора С, входов электропитания +Е „ и -Е „ и выхода. Эмиттер тран- З0 эистора ЧТ„ через резистор R > и последовательно с ним соединенный резистор R соединен с входом -Ед, а через конденсатор С вЂ” с входом +Е„, являющимся общей шиной..База транзистора VT, соединена с .коллектором транзистора VT < и через резистор R с входом -Е„. Коллектор транзистора

VT(соединен с базой транзистора VT и через резистор Rq с базой транзистора VT Эмиттер транзистора VT через дроссель L соединен с об- щей шиной. Пьезоэлектрический преобразователь 2 подключен одним выводом к общей шине, а другим — через дроссель L к коллектору транзистора UT„. Выходом устройства является коллектор транзистора VTq.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания через входы

+Е „ и -Е „ на схему мультивибратора

1 транзистор VT „ заперт. Ток в коллекторной цепи транзистора VT„ не течет, и, следовательно, транзистор

VT тоже заперт. Пб мере заряда конденсатора С потенциал эмиттера тран.зистора VT достигает величины, достаточной для открывания VT „, Открыв53 2 шись, VT, открывает VT >, конденсатор

С разряжается =.ерез 7Т,, эмиттерный переход транзистора VT и дроссель

При этом на подключенном к эмит-. теру транзистора VT выводе дросселя °

L происходит резкий скачок напряжения, и на базе транзистора VT (коллекторе транзистора VT „) формируется короткий импульс напряжения отрицательной полярности с крутыми фронтами и амплитудой порядка 75% напряжег ния питания. Этим импульсом возбуждается пьезоэлектрический преобразователь 2, вырабатывающий ультразвуковой импульс, который излучается в среду, после отражения от отражателя

3 преобразуется в импульс напряжения, и через фильтрующий паразитные колебания дроссель L, подается на базу транзистора VTz. В момент прихода отраженного сигнала транзистор 7Т„закрыт.

Отраженный сигнал усиливается транзистором VT< на коллекторе транзистора VT его амплитуда достигает величины,достаточной для открыв ания транзистора

VT и вырабатывания мультивибратором ! следующего импульса ударного возбуждения. Переменный резистор R определяет время заряда конденсатора С.

На выходе схемы (коллектор транзистора VT ) формируется последовательность импульсов, частота следования которых обратно пропорциональна времени, за которое ультразвуковой импульс проходит удвоенное расстояние между пьезоэлектрическим преобразователем 2 и отражателем 3, т.е, прямо пропорциональна скорости звука в жидкости, Ф о р м у л а изобретения устройство для измерения скорости звука, содержащее генератор импульсов, усилитель, пьезоэлектрический преобразователь и отражатель, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции, генератор импульсов и усилитель выполнены в виде мультивибратора на двух транзисторах с дополнительной симметрией и двух дросселей, первый из которых включен между пьезоэлектрическим преобразователем и коллектором первого транзистора, второй - между эмиттером второго транзистора и общей шиной.

1386853

Составитель Д.Широчнн

Редактор И.Горная Техред Л.Олийнык Корректор Г.Решетник

Заказ 1487/40 Тираж 524 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий .

1i3035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4