Измеритель скорости звука

Союз Советских

Соцнапнстнчесинк

Республик

О П И С А Н И Е < 949345

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено-Д1.12.80 (21) 324!620/18-28 (51)Я. К,л с присоелинением заявки.%G 01 Н 5/00

Гаеударетесниый комитет

СССР (23) Приоритет ио делан изобретений и етирытий

Опубликовано 07. 08. 82. Бюллетень Уй 29 (53) УДК5З (088.8) Дата опубликования описания 07. 08 . 82 (72) Автор изобретения

Г. И. Тулин

Тихоокеанский океанологический институт Дальневосточного научного центра АН СССР (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ ЗВУКА (1) 1

3. як. 3.М.

Изобретение относится к измерительной и экспериментальной технике и может быть использовано для измерения скорости звука в жидких, твер" дых и газообразных средах.

Известен измеритель сокрости зву" ка, содержащий акустический преобразователь с подключенным к нему усилителем,акустический отражатель и мультивибратор Г!).

Недостатком известного устройства является его сложность и низкая точность, обусловленная большим временем задержки электрического сигнала в электронной схеме.

Частота следования импульсов в этом устройстве определяется соотношением где f — частота следования импульсов; время задержки акустического сигнала в изучаемой среде; время задержки электрического сигнала в электронной схеме измерителя.

Для повышения точности измерений следует уменьшить время задержки электрического сигнала в электронной схеме. то

Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерителя.

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе скорости звука

1, содержащем акустический преобразователь с подключенным к нему усилителем, акустический отражатель и мультивибратор, усилитель выходом связан, с мультивибратором, емкостью котого рого является акустический преобразователь.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерителя; на фиг. 2

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Серавин Г. Н, Измерение ско45 .рости звука в океане. Л., Гидрометеоиэдат, 19?9, с. 85, рис. 29 г (прототип).

3 94934 принципиальная схема измерителя; на фиг. 3 — форма сигнала на выходе преобразователя 1, Измеритель содержит акустический преобразователь 1 и отражатель 2, соединенные последовательно и подключенные к акустическому преобразователю 1, усилитель 3 и мультивибратор 4, емкостью которого явля" ется акустический преобразователь 1. >в

Измеритель скорости звука работает следующим образом, Мультивибратор 4, собственная частота которого ниже частоты f (1), при собственном опрокидывании разряжает емкость, которой является акустический преобразователь 1. Это соответствует -резкому скачку напряжения на акустическом преобразователе 1, в результате чего он излучает 20 в среду звуковой импульс. Импульс проходит исследуемую среду и через время, пропорциональное скорости звука в исследуемой среде, поступает на акустический преобразователь 1. При- 2g шедший звуковой сигнал преобразуется акустическим преобразователем 1 в электрический, усиливается усилителем 3 и подается на мультивибратор

4, опрокидывая его уже с частотой, зе соответствующей выражению (1).

Таким образом, мультивибратор 4 работает как ждущий мультивибратор, частота которого определяется скоростью прохождения звука через исследуемую среду. Измеряя эту частоту,определяют скорость звука в исследуемой среде согласно расчетной формуле (1).

Принципиальная схема измерителя (фиг.2) представляет собой усилитель с отрицательной обратной связью (R0,C0), собранный на транзисторах

Т, Т и мультивибратор с дополнительной симметрией, собранный на транзисторах Т, Т4. Емкостью мультивибратора является акустический

5. 4 преобразователь Спр(в данном случае пьезоэлектрический ). Собственный период следования импульсов мультивибРатора выбирается из условия Т ) ЗакФ

+t >z . Вход усилителя соединен через. диодный ограничитель 0., D д с акустическим преобразователем, В момент времени й„(фиг.3)происходит собственное опрокидывание мультивибратора 4, что вызывает скачок напряжения на Сп, В результате возбуждается звуковая волна, которая пройдя исследуемую среду, возвращается на акустический преобразователь 1, усиливается усилителем 3 и опрокидывает мультивибратор 4 чеРез вРемЯ и к+ и эд, вновь возбуждая звуковую волну. При случайном исчезновении звукового сигнала работа измерителя восстанавливается собственным опрокидыванием мультивибратора 4.

Использование предлагаемого изобретения позволит с высокой точностью измерять скорость звука в различных средах.

Измеритель скорости звука, содержащий акустический преобразователь с подключенным к нему усилителем, акустический отражатель и мультивибратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерителя, усилитель выходом связан с мультивибратором, емкостью которого является акустичес- . кий преобразователь.

949345

Заказ 5728/24 Тираж 507

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель Л. Казанская

Редактор Л. Филиппова Техред М.Надь Корректор Н. Король