[实用新型]一种回波到回波式声速测量仪

说明书

本实用新型涉及测量声速用的仪器装置

目前声速测量可借助于超声测厚仪或由超声波发生一接收器、商用计数仪器及示波器等临时组合成的声速测量装置。超声波测厚仪是一种独立的采用脉冲回波法构成的仪器，具有结构简单，使用方便的优点，但这种仪器的测量精度受其内部计数频率的制约，存在±1个计数值的误差，且借助该仪器只能测固体声速。而用商用计数仪器等组合成的声速测量装置，具有可测固体、液体、气体三种介质的声速，但其测量精度受商用计数仪器的制约，为了达到高精度测量，必须配置昂贵的商用计数仪器，且因在使用前临时搭接组合，给携带、使用带来不便。

本实用新型的目的是提供一种独立完整的脉冲回波法声速测量仪，它采用回波到回波的超声波脉冲提取方式，进一步的目的是提供一种不依赖商用计数仪器的高精度低价格可测固、液、气三种介质的声速测量仪。

本实用新型是包括壳体，主控振荡器，发射电路，接收放大器，回波检测器，计数时基脉冲发生器，门电路，分频器，数字累加计数器，数码显示器和超声换能器的声速测量装置。其结构要点是，壳体内有主控振荡器，其输出分别与发射电路、分频器及回波检测器的各个输入相连接，其中主控振荡器与回波检测器的连接可以消除检测回波与计数时基脉冲之间的相关性，以此提高检测精度，发射电路的输出与壳体外的超声换能器的一端连接，超声换能器的另一端回进壳体内与壳体内的接收放大器、回波检测器、门电路依次串联形成一个回波到回波的线路，门电路另一输入与计数时基脉冲发生器的输出相连，其输出与数字累加计数器的输入相连，累加计数器的另一输入与分频器输出连接，其输出与数码显示器输入相连接，使该装置实现了与现有商用计数仪器不同的随机计数、算术平均功能，降低了计数量化带来的误差，另外，更换超声换能器的种类，即可用于测量固、液、气三种介质的声速。

本实用新型的特点是：

1.该装置不外接商用计数器或示波器，使装置成本大大下降，并且除超声换能器外，其余部分组装在壳体内，体积大大缩小。

2.采用了一种简易的回波到回波技术，使声速测量不受电路、电缆等延时的影响。

3.利用主控振荡器的频率漂移特性实现随机计数平均技术来提高计数准确度，大大降低了计数量化误差对脉冲回波计数法声速测量精度的限制。

4.选择固、液、气不同种类的超声波换能器，该装置可测固体、液体、气体的声速。

附图说明：

图1为本实用新型的结构原理框图

图2为本实用新型回波到回波检测的时序图

图3为主控振荡器电路的实施图

图4为超声回波检测器电路的实施图

图5为超声回波检测器电路的时序图

图6为数字累加计数器电路的实施图

结合附图详细说明本实用新型的构思、具体结构及实施。

图1为本实用新型的结构原理框图。壳体11内的主控振荡器1分别与发射电路2、回波检测器5、分频器8的输入相连，发射电路2的输出与壳体11外面的超声波换能器3一端连接，其另一端接进壳体11内并与接收放大器4相连，接收放大器4的另一端与回波检测器5相连，门电路7分别与计数时基脉冲发生器6、回波检测电路5及累加计数器9连接，计数器9的另外两端分别与分频器8、数码显示器10相连接。除超声波换能器3外，所有部分构成本实用新型的仪器部分，仪器部分用一壳体11封装，超声波换能器3则通过普通的高频电缆与仪器部分相连。