150199. lajstromszámú szabadalom • Ultrahanggal működtetett távolságmérő készülék

Megjelent: 1963. május 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •& -«> SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.199 SZÁM Nemzetközi osztály: G 08 f FA—455 ALAPSZÁM Magyar osztály: 74 d, 1—7 Ultrahanggal működtetett távolságmérő készülék Fazekas Zoltán mérnök, Eisner Sándor technikus, Nagy Dénes mérnök. Budapest A bejelentés napja: 1960. május 17. Helyváltoztatás nélkül eszközlendő távolságmérésre az utóbbi években egyre jobban elterjednek azok a távolságmérő készülékek, melyek a mérendő távolságot egy kibocsátott, és a mérendő tárgy által visszavert ultrahangimpulzus terjedési idejéből kiszámítva mérik. E készülékek mérési eredményét több változó tényező (terjedési közeg hőmérséklete, sűrűsége, rétegezettsége etb.), valamint az a tény is kedvezőtlenül befolyásolja, hogy az igen kis idő mérése megfelelő pontossággal nem lehetséges, és amellett drága mérőszerkezetet is igényel. Mindezek együttes hatása folytán az ismert ultrahangos távolságmérő berendezések nem kielégítő pontosságúak, pontosságuk általában +5—8%Ezeken a hibákon kíván segíteni a találmány. A találmány lényege olyan ultrahangos távolságmérő készülék, mely a távolságot nem az impulzus terjedési idejéből, hanem — közvetett úton — a mérendő távolság, valamint egy isimert távoliság (továbbiakban = referenciatávolság) hányadosának meghatározása útján méri. A készülék áll — az ábrán látható tömbvázlat ezerint — két adó-, és egy (kétcsatornás) vevőkészülékből, két db impulzusszámláló berendezésből, (és esetleg) egy regisztráló berendezésből. A fenti berendezések az alábbi egységeket alkotják: Az I. adó áll az (a) oszcillátorból, a (b) erősítőből, és a (c) sugárzóból, mely az így keltett és felerősített ultrahanghullámot a mérendő tárgyra sugározza. Az erősítőhöz csatlakozik a (d)-vel jelzett (egyik) impulzusszámláló. A II. adó az (e) oszcillátorból, az (f) erősítőből, és a (g) sugárzóból áll, mely az így keltett felerősített — az I. adó frekvenciájától eltérő frekvenciájú ultrahanghullámot az ismert referenciatávolságra sugározza. Az (f) erősítővel van összeköttetésben a (h)-vál jelzett (második) impulzusszámláló. A vevőkészülék áll az (i) mikrofonból (érzékelőszervből), a (j) kétcsatornás erősítőből (vevőkészülékből), és a (k) multivibrátorból. A multivibrator vezérli a (b) és (f) erősítőket. A (d) egytől egy meghatározott számig (pl. ezerig) számolja az impulzusokat, és ezt követően az (f) erősítőt lezárja. Ez a számláló az impulzusok számának leolvasására berendezéssel ellátva nincs. (Vakszámláló.) A (h) számláló el van látva az impulzusok számának leolvasására alkalmas berendezéssel. A készülék működése a következő: A készülék bekapcsolásai után — a készülék üzemkészségét elérve •— a működést egy külön kapcsoló indítja meg. A (c) adó ekkor a mérendő tárgy felületére ultrahanghullámot bocsajt ki. A hullám első periódusa, mikor az a tárgyról visszaverve az (i) érzékelőszerv útján a vevőkészülékbe visszaérkezik, az adót lezárja, és az adó mindsddig nem működik, míg a hanghullámok visszaverődése- tart. Amint azonban az utolsó periódus is visszaverődött, azaz amint a visszaverődött hullámoknak a vevőbe történő beérkezése megszűnik, az 3.ÚÓ újból sugározni kezd. így olyan ultrahangimpulzus-sorozatot kapunk, ahol az egyes impulzusok időtartama, valamint az impulzusok közötti szünet egymással egyenlő, és a hullámok oda-visszaútjának idejével azonos, tehát a mérendő távolsággal arányos. Pontosan ugyanilyen folyamat játszódik le a (g) adó, a referenciatávolság, és a vevőkészülék között. Így a készülék két olyan impulzussort állított elő, melyek közül az egyik ismétlődési frekvenciája a mérendő, míg a másiké a referenciatávolsággal arányos. (Fordítottan!) A készülék ezt az impulzuskibocsátást addig végzi, míg a (c) adó a meghatározott számú (például ezer) impulzusból álló impulzussort nem bocsátott ki. Ezen impulzussort a (d) számláló-