Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru wlasciwosci Teologicznych,tojest mechanicznej impedancji scinania osrodka cieklego oraz urzadzenie do pomiaru wlasciwosci Teologicznych osrodka cieklego zrealizowane w oparciu o ten sposób.Znanyjest sposób pomiaru wlasciwosci Teologicznychosrodka cieklego polegajacy na okresle¬ niu modulu i fazy wspólczynnika odbicia impulsów ultradzwiekowych odbitych na granicy ciala stalego z badana ciecza. W pomiarze wykorzystuje sie objetosciowe fale poprzeczne rozchodzace sie w cialach stalych.Pomiar przeprowadza sie dwukrotnie, dla impulsów odbitych na granicy ciala stalego z powietrzem oraz na granicy ciala stalego z badana ciecza.Z opisu patentowego nr 72 915 znany jest sposób pomiaru wlasciwosci Teologicznychosrodka polegajacy na interferencji impulsów ultradzwiekowych z fala ciagla. W pomiarze wykorzystuje sie impulsy objetosciowe fali scinania rozchodzacej sie w falowodzie akustycznym w ksztalcie plytki.Wlasciwosci Teologiczne osrodka cieklego wyznacza sie poprzez dwukrotny pomiar minimum interferencyjnego impulsów ultradzwiekowych z fala ciagla, to jest dla falowodu obciazonego powietrzem i badana ciecza.Znane urzadzenia do pomiaru wlasciwosci reololgicznych osrodka cieklego zawieraja sonde w ksztalcie preta lub plytki z ciala stalego. Na jednym koncu sondy przyklejony jest przetwornik, natomiast na drugim koncu znajduje sie badana ciecz badz na obu koncach umieszczone sa przetworniki, a badana ciecz znajduje sie na bocznej powierzchni sondy.Przetworniki polaczone sa odpowiednio z nadajnikiem impulsów w elektrycznych wypelnionych fala sinusoidalna i z odbiór- biornikem rezonansowym.Wada wymienionych wyzej rozwiazan jest mala czulosc ze wzgledu na maly wplyw badanej cieczy na propagacje fal scinania w falowodzie. Dlugosc falowodu musi byc wiec znaczna. Zwiek¬ sza to wymiary urzadzenia i wymaga stosowanie znacznych ilosci cieczy pomiarowej.Ponadto wada znanych rozwiazan sa trudnosci generacji i propagacji fal scinania oraz trudnosci z zamocowaniem przetworników.2 130039 Sposób pomiaru wlasciwosci Teologicznych osrodka cieklego wedlug wynalazku polega na tym, ze dwukrotnie okresla sie tlumienie oraz przesuniecie fazy ultradzwiekowej poprzecznej fali powierzchniowej propagujacej sie na powierzchni plytki bedacej w kontakcie raz z powietrzem, a raz z badana ciecza. Tlumienie oraz przesuniecie fazy okresla sie przy minimum interferencyjnym impulsów ultradzwiekowych z fala ciagla.Urzadzenie do pomiaru wlasciwosci Teologicznych osrodka cieklego wedlug wynalazku zawiera sonde pomiarowa, która stanowi co najmniej dwuwarstwowa plytka z materialów sprezy¬ stych. Kolejne warstwy, liczac od powierzchni w glab plytki wykazuja rosnaca predkosc ultradz¬ wiekowych poprzecznych fal objetosciowych. Na powierzchni plytki, pomiedzy dwoma naprzeciwleglymi przetwornikami usytuowanymi na jej skrajach znajduje sie warstwa badanej cieczy. W innym rozwiazaniu sonde stanowi plytka z materialu piezoelektrycznego o metalizowa¬ nej powierzchni, którego dwukrotna os obrotu jest równolegla do dwóch naprzeciwleglych przet¬ worników znajdujacych sie na obrzezach plytki poza jej powirzchnie metalizowana, z która styka sie warstwa badanej cieczy.Rozwiazanie wedlug wynalazku charakteryzuje sie prosta budowa sondy wynikajaca z rodzaju zastosowanych fal ultradzwiekowych.Zaleta rozwiazanie jest równiez mala ilosc cieczy pomiarowej konieczna do przeprowadzenia pomiaru.Przedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie budowe sondy pomiarowej, fig. 2 przedstawia inne rozwiazanie takiej sondy, a fig. 3 przedstawia blokowy schemat polaczenia zestawu pomiarowego.Sonda pomiarowa s sklada sie przykladowo z dwóch warstw 2 i 3 materialu sprezystego, z których warstwa wierzchnia 2 ma grubosc porównywalna z dlugoscia poprzecznej fali powierzch¬ niowej propagujacej sie na powierzchni sondy.Poprzeczne warstwy 2, 3 charakteryzuja sie tym, ze predkosc poprzecznych fal objetosciowych w warstwie wierzchniej 2 jest mniejsza od takiej predkosci w warstwie podloza 3. Na powierzchni sondy w poblizu jej konców umieszczone sa dwa naprzeciwlegle przetworniki elektroakustyczne,z których jeden PI jest przetwornikiem nadawczym, a drugi P2 odbiorczym.Pomiedzy przetwornikami na powierzchni sondy umieszcza sie cienka warstwe badanej cieczy 1.W innej wersji sonda pomiarowa sklada sie z plytki piezoelektryka 6 o metalizowanej powierzchni 4. Na obrzezach plytki 6, poza powierzchnia metalizowana 4 znajduja sie dwa przetworniki elektroakustyczne P3 i P4 z których jeden P3 jest nadawczy, a P4—odbiorczy.Warstwe badanej cieczy 5 umieszcza sie na metalizowanej powierzchni 4 pomiedzy przetwornikami P3 i P4. Material piezoelektryczny sondy charakteryzuje sie tym, ze dwukrotna os obrotu krysztalu piezoelektryka jest równolegla do dwóch przetworników P3 i P4.Przetwornik nadawczy PI, P3 polaczony jest poprzez bramke B zgeneratorem sinusoidalnym fali ciaglej GW, którego wyjscie polaczone jest równiez, poprzez tlumik T i przesuwnik fazy F z odbiornikiem ODB. Odbiornik ten polaczony jest z przetwornikiem odbiorczym P2, P4. Wyjscie odbiornika polaczone jest z oscyloskopem OSC. Generator impulsów GI kluczuje bramke B i synchronizuje oscyloskop OSC.Przetwornik nadawczy PI, wzbudza fale powierzchniowe typu Love'a, a prztwornik nadawczy P3— fale powierzchniowe typu Blensterna-Gulajewa. Impulsy elektryczne pobudzajace przetwor¬ nik nadawczy PI, P3 otrzymuje sie przez bramkowanie fali ciaglej pochodzacej zgeneratora w.cz.GW. Impulsy odebrane w przetworniku odbiorczym P2, P4 sa wzmacniane w odbiorniku i nakladane na fale ciagla z generatora GW o czestotliwosci równej czestotliwosci wypelnienia impulsów pobudzajacych przetwornik nadawczy PI, P3. Amplitude fali ciaglej zmienia sie za pomoca przesuwnika fazy F. Zmieniajac odpowiednio amplitude i faze fali ciaglej doprowadza sie wystapienia minimum interferencyjnego w odbiorniku ODB. Minimum to obserwuje sie na ekranie oscyloskopu. Czynnosci pomiarowe przeprowadza sie dwukrotnie. Pierwszy pomiar przeprowa¬ dza sie dla swobodnej powierzchni plytki, a drugi po umieszczeniu na powierzchni plytki 3, 5, warstwy badanej cieczy 2,6.Dla powyzszych dwóch pomiarów wyznacza sie róznice wskazan tlumika T, a i przesuwnika fazy F, Wlasciwosci reologiczne cieczy okresla mechaniczna impedancja scinania Zs = Rs+jXs.Pomiary tlumienia ai przesuniacie fazy impedancji scinania cieczy Zs; Rs = kic* Xs = k2 gdzie ki i k2 sa stalymi proporcjonalnosci zaleznymi od stalych materialowych sondy i dlugosci warstwy cieczy, wzdluz której przechodzi fala powierzchniowa.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru wlasciwosci Teologicznych osrodka cieklego polegajacy na dwukrtonym okresleniu tlumienia oraz przesuniecia fazy fali ultradzwiekowej rozchodzacej sie w falowodzie obciazonym raz powietrzem, a raz badana ciecza, przy czym tlumienie i przesuniecie fazy okresla sie dla minimum interferencyjnego impulsów ultradzwiekowych z fala ciagla, znamienny tym, ze mierzy sie tlumienie poprzecznej fali powierzchniowej propagujacej sie na powierzchni plytki oraz powstajace jednoczesnie przesuniecie fazy poprzecznej fali powierzchniowej. * 2. Urzadzenie do pomiaru wlasciwosci Teologicznychosrodka cieklego skladajace sie z sondy pomiarowej w postaci plytki z dwoma naprzeciwleglymi przetwornikami polaczonymi z nadajni¬ kiem impulsów elektrycznych wypelnionych fala sinusoidalna i z odbiornikiem rezonansowym, znamienne tym, ze sonde (s) stanowi co najmniej dwuwarstwowa plytka z materialów sprezystych, z których kolejne warstwy (2, 3) liczac ód powierzchni w glab plytki wykazuja rosnaca predkosc poprzecznych fal objetosciowych, a na powierzchni plytki, pomiedzy dwoma naprzeciwleglymi przetwornikami (PI, P2) usytuowanymi na jej skrajach, znajduje sie warstwa badanej cieczy (1). 3. Urzadzenie do pomiaru wlasciwosci Teologicznychosrodka cieklego skladajace sie z sondy pomiarowej w postaci plytki z dwoma naprzeciwleglymi przetwornikami polaczonymi z nadajni¬ kiem impulsów elektrycznych wypelnionych fala sinusoidalna i odbiornikiem rezonansowym, znamienne tym, ze sonde stanowi plytka z materialu piezoelektrycznego (6) o metalizowanej powierzchni (4), którego dwukrotna os obrotu jest równolegla do dwóch naprzeciwleglych przet¬ worników (P3, P4) znajdujacych sie na obrzezach plytki, poza jej powierzchnia metalizowana, z która styka sie warstwa badanej cieczy (5).130 039 Fig.3 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL