[发明专利]双通道高低频超声波衰减信号检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波检测仪表，具体涉及一种用于在线粒度检测的双通道超声波衰减信号的检测装置。

背景技术

超声波在线粒度仪研制过程中发现：超声波在矿浆中传播时，频率不同的超声波对矿浆的浓度和粒度变化之间有着不同的相关关系；其中总会找到一个相对较低频率的超声波信号只对矿浆浓度变化较为敏感而对矿浆粒度变化相对不敏感；同时也会找到一个相对较高频率的超声波信号只对矿浆粒度变化较为敏感而对矿浆浓度变化相对不敏感的超声波信号；因而实现超声波衰减原理的在线粒度检测必须同时采用两组频率高低不同的超声波信号，所以实现在线矿浆粒度和浓度检测必须选用两对工作频率相差很大的超声波换能器，并采用适合测量的装置进行高频、低频的超声波衰减信号的检测。超声波衰减信号测量装置必须具有较高的动态信号测量范围(60dB)，同时还需具有较宽的频率响应范围(0.5MHz～10MHz)，必须具有较为准确的超声衰减测量精度(0.1dB)。国外同类产品采用步进衰减器等方式进行插值查询获得超声衰减信号，精度较差(1～2dB)，测量装置体积较大，信号动态范围相对较小(50dB)，难以适应国内应用现场工艺现状。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种同时实现两路高低频率相差较大的超声波衰减信号的实时检测、信号动态范围大及精度高的双通道超声波衰减信号检测装置。

解决上述问题的具体技术措施是：双通道高低频超声波衰减信号检测装置，包括两对超声波换能器，其特征是：分别设置一个低频发射超声波换能器(1)与高频发射超声波换能器(2)，对应低频发射超声波换能器(1)与高频发射超声波换能器(2)设有0.5～2.25MHz低频超声波接收换能器(3)与2.25～10MHz高频超声波接收换能器(4)，0.5～2.25MHz低频超声波接收换能器(3)与2.25～10MHz高频超声波接收换能器(4)信号输出至逻辑控制电路(5)，逻辑控制电路(5)分别连接低频级联放大电路(6)与高频级联放大电路(7)，低频级联放大电路(6)与高频级联放大电路(7)连接交流调制电路(8)，交流调制电路(8)连接CPU单元，CPU单元分别连接控制信号输出端的逻辑控制电路(5)与发射电路(9)，发射电路(9)连接低频发射超声波换能器(1)与高频发射超声波换能器(2)。

接收来的由超声波衰减信号转换成的模拟电信号，送到接收电路，再由高隔离多路信号传输控制器进行选通，来作为控制信号的开关，高低频的信号并不是同时通过此控制器，而是有一个很短的间隔时间，模拟信号通过高隔离多路信号传输到控制器后，进入高频三极管，进行初步放大后，再送到对数放大器，进行对数转换的一系列交流调制，此时的模拟电信号已经被转变成为数字信号，又进行了相应的放大作为输出，送到CPU内部，在其内部进行相应的A/D变换和采集，采集到的数据经过处理，从而获得实时的矿浆浓度和粒度信息。

本发明的有益效果是：在于能实时地、直接地完成高低频率差异较大的超声波衰减信号的高精度检测，且信号动态检测范围较大；另外，具有自动控制15dB或30dB衰减电路，超声衰减信号检测精度不低于0.1dB，超声衰减信号检测具有94dB动态范围。

附图说明

图1是双通道超声波衰减信号检测装置的系统框图；

图2是双通道超声波衰减信号检测装置的电路原理图。

具体实施方式

结合附图具体说明本发明的结构及检测方法。