УСТРОЙСТВО АКУСТИЧЕСКОЙ ДАЛЬНОМЕТРИИ

Полезная модель относится к области звукодальнометрии и акустического управления и может быть использовано для измерения расстояний до объектов, перемещающихся во внутритрубном пространстве.
Известны устройства акустической дальнометрии по методу однонаправленного измерения (Горбатов А.А., Рудашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. - М.: Энергоиздат, 1981. - С.19-20, рис.1-7, рис.1-8), содержащие излучатель ультразвуковых колебаний, приемник ультразвуковых колебаний регистратор, обеспечивающий измерение расстояния до объекта по времени прохождения ультразвуковых колебаний от излучателя до приемника.
Известно устройство акустического дальномера по методу «эхо-локации» (Горбатов А.А., Радашевский Г.Е. Акустические методы измерения расстояний и управления. М.: Энергоиздат, 1981. - С.17, рис.1-5), выбранное в качестве прототипа, содержащее приемо-излучающий акустический датчик и регистратор, обеспечивающий измерение расстояния между до объекта по времени прохождения излученного и отраженного ультразвукового сигнала.
Известные устройства не могут быть применены для измерения расстояний до объектов, изменяющих направление отраженного сигнала или имеющих малую отражающую поверхность, например объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах.
Недостатками известных устройств являются ограниченные функциональные возможности.
В полезной модели решается задача создания устройства акустической дальнометрии, позволяющего производить измерение расстояний до объектов, изменяющих направление отраженного сигнала или имеющих малую отражающую поверхность, например объектов, перемещающихся во внутритрубных пространствах.
Поставленная задача решена за счет того, что устройство акустической дальнометрии, так же как в прототипе, содержащее акустический дальномер с акустическим приемо-излучающим датчиком, согласно изобретению дополнительно содержит устройство генерирования активного ответа с акустическим приемо-излучающим
датчиком, причем акустический приемо-излучающий датчик акустического дальномера установлен с внешней стороны трубы, а устройство генерирования активного ответа с акустическим приемо-излучающим датчиком, установлено на объекте, перемещающемся во внутритрубном пространстве. Устройство генерирования активного ответа с акустическим приемо-излучающим датчиком содержит регулятор порога, подключенный к компаратору и последовательно соединенные между собой приемник, компаратор, генератор и излучатель..
За счет установки акустического дальномера с акустическим приемо-излучающим датчиком с внешней стороны трубы и подачи зондирующего ультразвукового сигнала и приема ответного сигнала с внешней стороны трубы обеспечена возможность определения расстояния до объекта, перемещающегося во внутритрубном пространстве без нарушения целостности трубопровода.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства акустической дальнометрии.
На фиг.2 представлена функциональная схема устройства формирования активного ответа, содержащее регулятор порога, подключенный к компаратору и последовательно соединенные между собой приемник, компаратор, генератор и излучатель.
Устройство акустической дальнометрии (фиг.1) содержит акустический дальномер 1 с акустическим приемо-излучающим датчиком 2 и регистратором 3, устройство генерирования активного ответа 4 со своим акустическим приемо-излучающим датчиком 5. Акустический приемо-излучающий датчик 2 акустического дальномера 1 установлен на внешней стороне трубы 6, а устройство генерирования активного ответа 4 со своим акустическим приемо-излучающим датчиком 5 установлено на внутритрубном объекте 7, перемещающаемом, во внутритрубном пространстве.
Исполнение акустического дальномера 1 и устройства генерирования активного ответа 4 являются стандартными.
Устройство генерирования активного ответа 4 (фиг.2) содержит регулятор порога 8, подключенный к компаратору 9, к которому подключены приемник 10 акустического приемо-излучающего датчика 5. Компаратор 9, генератор 11 и излучатель 12 акустического приемо-излучающего датчика 5 последовательно связаны между собой.
Исполнение акустического дальномера 1 является стандартным. Приемник 10 и излучатель 12 могут быть изготовлены из любой пьезокерамики, например ЦТС-19,
компаратор 9 используется типовой, например К554СА3, генератор 11 выполнен по схеме с разрядом накопительной емкости на тиристорах типа КУ104Г, регулятор порога 8 может быть выполнен на переменном резисторе, например СП2.
Акустический дальномер 1 с акустическим приемо-излучающим датчиком 2 осуществляет подачу зондирующего ультразвукового сигнала на внутритрубный объект 7, перемещаемый внутри трубы 6, и прием ответного ультразвукового сигнала от устройства генерирования активного ответа 4, располагаемого на внутритрубном объекте 7.
Устройство генерирования активного ответа 4 обеспечивает прием зондирующего ультразвукового сигнала от акустического дальномера 1 приемником 10, выделение полезного сигнала на фоне шумов компаратором 9, формирование ультразвукового сигнала генератором 11 и подачу ответного сигнала излучателем 12 в сторону приемника акустического приемо-излучающего датчика 2 акустического дальномера 1.
Акустический дальномер 1 производит определение расстояния от места расположения акустического приемо-излучающего датчика 2 дальномера 1 до объекта, расположенного внутри трубы, по времени двунаправленного прохождения ультразвукового сигнала до объекта и обратно.