超音波デプスゲージ。スキーム、説明

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超音波深さ計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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超音波深度計を使用すると、水域の底の深さの測定や沈没物の探索が可能です。そのスキームとその簡単な説明を以下に示します。

この装置の動作原理は、川または海底からの短期間の超音波パルスの反射に基づいています。この場合、測定されるのは水柱内でのパルスの通過時間（水中での音速は 1500 m/s）ではなく、単位時間あたりに反射されるパルスの数です。超音波パルスの浸透深さは、放射パワーと受信デバイスの感度によって決まります。説明されているデバイスでは、それは 20 m を超えません。

超音波デプスゲージ
Pic.1

デプスゲージは、磁歪センサーと電子ユニットの 1 つの部分で構成されています。磁歪センサー (そのデバイスは図 4 に示されています) はニッケル棒 1 で、ハウジング 2 内に銅リング 5 で固定されています。フレーム 3 が棒の上に置かれ、コイル 6 が巻かれ、コルクガスケットでシールされています。 7. ニッケルロッドとプレート 0,5 の超音波振動 (その振幅は共振周波数で最大になります) が水生環境に伝達されます。センサーソケット内の水位の変動を排除するために、センサーソケットは厚さ 0,8 ～ 9 mm のゴム膜で閉じられ、包帯 8 で保持されます。測定中、水は穴 XNUMX からソケットに注がれます。

電子ユニット（図2）は、トランジスタT1、T2に組み込まれた超音波発生器、トランジスタT3、T4に組み込まれた変調器、反射パルスT5〜T8の受信器、および目盛りがメートル単位で校正されたポインタインジケータで構成されています。深さ。

超音波デプスゲージ
Pic.2

容量性フィードバックを備えたプッシュプル発生器は、周波数 40 kHz の超音波振動を生成します。発電機の負荷は、L4 コイルによって形成される回路です (断面 2 cm の閉じたフェライトロッドに巻かれています)²)とコンデンサC2。これらの量の具体的なデータは原本には記載されていません。それらは、振動子 L1 (PEL 1500 の 0,35 巻) の励磁巻線の (既知の方法の 1 つによって) 測定されたインダクタンスに基づいて選択され、振動子コアの品質に大きく依存します。原子の場合、インダクタンス L1 とコンデンサ C3 の静電容量は直列共振回路を形成し、結合コイル L3 を使用した発電回路と協調することに留意する必要があり、巻き数 L2 も経験的に求められます。バイアスコイル L3000 には 0,15 ターンの PEL ワイヤ 0,5 があり、その誘導値は 2 T です。L1 と直列にインダクタ Dr0,25 が接続され、バイアス回路への超音波周波数発振の侵入を防ぎます。インダクタのインダクタンスの値は 0,3 ～ XNUMX gn です。

マルチバイブレータ (トランジスタ T3、E4) は、デバイス内で変調器および周波数計として使用されます。ベース回路の時定数は600μsです。負のパルスはコレクタ T3 から除去され、超音波発生器の動作を制御します。パルス電圧の必要な値は可変抵抗器R3、R4によって設定されます。同じ回路には制限値 10 V の DC 電圧計が含まれており、パルス電圧の平均値を測定します。さらに、マルチバイブレータは、トランジスタ T5 とともに、プローブパルスの送信時に受信機の入力を閉じ、反射パルスの受信時に受信機の入力を開く電子スイッチの機能を実行します。

受信機には、トランジスタ T6 ～ T8 のアンプとダイオード D1 の検出器が含まれています。センサーが受信した反射パルス (この場合、逆磁歪効果が使用されています) は、入力端の 40 段アンプによって増幅されます。 16kHzの周波数に同調された選択回路がオンになり、コンデンサC4を通して検出され、トランジスタTXNUMXのベース回路に入り、マルチバイブレータを起動します。単位時間当たりに反射されるパルスの数は深さに依存するため、深さが変化すると、マルチバイブレータのトリガ周波数が変化します。

デバイスの初期校正は既知の深さ 3 m で実行されます。振動子は水に浸され、発電機によって消費される電流は可変抵抗器 R4 R6 を使用して 60 mA に設定されます。電圧計の読み取り値はマークで校正されます。最大深度は、深度計の針の最小偏差に対応します。

文学

「ラジオアマター」、1970年、N5。

出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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