Przedmiotem wynalazku jest sposób i aparat do bezstykowego pomiaru mocy podluznej fali ultradzwieko¬ wej w falowodzie o dowolnej dlugosci.Wykorzystanie drgan ultradzwiekowych o duzych natezeniach do realizacji róznorodnych procesów technologicznych, takich jak obróbka ultradzwiekowa, czy spawanie ultradzwiekowe, wymaga pomiaru mocy fali ultradzwiekowej dostarczanej do osrodka, w którym zachodzi proces technologiczny pod wplywem ultradzwieków.Znany jest sposób pomiaru mocy fali ultradzwiekowej, który polega na znalezieniu rozkladu fali w falowodzie oraz dokonaniu pomiaru maksymalnej i minimalnej predkosci akustycznej w falowodzie, a nastep¬ nie wyliczenie znana metoda mocy fali ultradzwiekowej. Sposób ten ma jednak wiele wad, powaznie ograniczajacych jego stosowanie. Proces pomiaru jest dosyc dlugi i praktycznie wyklucza mozliwosc pomiaru przebiegu zmian mocy dostarczanej falowodem do osrodka, a tym samym nie pozwala na ocene prawidlowosci przebiegu procesu technologicznego. Ponadto z reguly konieczne jest dolaczenie do ukladu drgajacego dodatko¬ wego falowodu o stalej srednicy i dlugosci równej polowie dlugosci fali ultradzwiekowej, gdyz krótki odcinek przenoszacy fale ultradzwiekowa, z zasady krótszy od polowy dlugosci fali, uniemozliwia pomiar minimalnej i maksymalnej predkosci akustycznej.Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu bezstykowego pomiaru mocy podluznej fali ultra¬ dzwiekowej, który zapewnilby mozliwosc pomiaru mocy,w funkcji czasu, bez wzgledu na dlugosc falowodu, oraz skonstruowanie ukladu, który zapewnialby realizacje tego sposobu za pomoca prostych srodków technicznych. Cel ten zostal zgodnie z wynalazkiem osiagniety w ten sposób, ze dokonuje sie, za pomoca spolaryzowanej napieciem stalym elektrody obejmujacej falowód, przeksztalcenia na sygnal elektryczny poprzecznych odksztalcen falowodu oraz jednoczesnie dokonuje pomiaru predkosci akustycznej fali ultradzwie¬ kowej i nastepnie wprowadza sie obie te wielkosci do ukladu mnozacego, na którego wyjsciu otrzymuje sie wielkosc proporcjonalna do mocy podluznej fali ultradzwiekowej.Aparat do pomiaru mocy podluznej fali ultradzwiekowej sposobem wedlug wynalazku zawiera elektrode w ksztalcie pelnego cylindra lub wycinka cylindra, do której jest podlaczony wzmacniacz elektroniczny oraz.2 89155 najkorzystniej przez rezystor, zacisk napiecia polaryzujacego, przy czym wyjscie wzmacniacza jest podlaczone do wejscia ukladu mnozacego, do którego drugiego wejscia jest podlaczony miernik predkosci akustycznej. Do wyjscia ukladu mnozacego jest podlaczony miernik mocy.Przedmiot wynalazku jest wyjasniony na przykladzie przedstawionym na rysunku. Falowód 1, wykonany z metalu, otoczony jest na calym obwodzie cylindryczna elektroda 2, wykonana równiez z metalu, do której jest doprowadzone z zacisku 3, poprzez rezystor 4, stale napiecie polaryzujace.Gdy wzdluz falowodu 1 rozchodzi sie podluzna fala ultradzwiekowa, falowód odksztalca sie wzdluznie i poprzecznie. Wskutek tego zmienia sie pojemnosc elektryczna pomiedzy falowodem 1 i elektroda 2. Przy zalozeniu, ze stala czasu wynikajaca z wartosci tej pojemnosci i wielkosci rezystora 4 jest duzo wieksza od okresu podluznej fali ultradzwiekowej, mozna przyjac, ze wartosc ladunku na pojemnosci jest stala, a ulega okresowo zmianie napiecie elektryczne na elektrodzie 2. Zmienny sygnal napieciowy wystepujcy na elektrodzie, po wzmocnieniu przez wzmacniacz 5, zostaje podany na wejscie ukladu mnozacego 6. Do drugiego wejscia ukladu mnozacego 6 jest dolaczony poprzez wzmacniacz 7 bezkontaktowy miernik 8 predkosci akustycznej, dzialajacy na zasadzie elektrodynamicznej.Uklad mnozacy 6 jest tak zbudowany, ze na wyjsciu otrzymuje sie sygnal elektryczny proporcjonalny do iloczynu amplitud naprezenia i predkosci akustycznej oraz cosinusa kata fazowego miedzy tymi wielkosciami.Wartosc tego iloczynu jest zatem proporcjonalna do mocy podluznej fali ultradzwiekowej w falowodzie 1, która jest odczytywana na odpowiednio wyskalowanym mierniku mocy 9. Przy skalowaniu miernika mocy 9 uwzglednia sie wartosc napiecia polaryzujacego elektrode 2 oraz wartosc pojemnosci pomiedzy falowodem 1 i elektroda 2 oraz pojemnosci rozproszonych obwodu elektrycznego, do którego jest dolaczona elektroda 2. PL