RU2007134666A - Способ измерения и устройство для одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области контрольной выборки - Google Patents

Claims (11)

1. Способ измерения, предназначенный для одновременного вязкости и температуры жидкости в одной области жидкости контрольной выборки, в котором используют акустическое волновое устройство, предусматривающий

поиск типа волны n-го порядка акустической пластины, существующего в жидкостях, как низкой, так и высокой вязкости и имеющего характеристики высокой чувствительности вносимых потерь IL_n для вязкости η, низкой чувствительности вносимых потерь к температуре t, высокой чувствительности фазы φ_n к температуре и низкой чувствительности фазы к вязкости;

измерение зависимостей вносимых потерь от температуры, вносимых потерь от вязкости, фазы от вязкости; фазы от температуры, и фазы от вязкости;

установление экспериментальных зависимостей вносимых потерь IL_n от вязкости η и температуры t и фазы φ_n от температуры t и от вязкости η;

передачу установленных результатов к модулю моделирования, реализованному

аппаратными средствами и программными средствами посредством кривых и формул; и

логическое выведение величин вязкости и температуры из гладких кривых, построенных по точкам IL_n(η) и φ_n(t), как выходных сигналов и гладких кривых, построенных по точкам, IL_n(t) и φ_n(η) как коррекций сигналов.

2. Способ измерения по п.1, в котором пьезоэлектрическая пластина с толщиной h пластины и периодичностью λ измерительного преобразователя для акустического волнового устройства являются произвольными, если тип волны акустической пластины является допустимым.

3. Способ измерения по п.1, в котором акустическое волновое устройство обеспечивает квазипродольный, квазисдвиговогоризонтальный или квазисдвиговогоризонтальный квазипродольный тип волны пластины.

4. Способ измерения по любому из пп.1-3, в котором пьезоэлектрическая пластина 128°Y,X+90°-LiNbO₃ с отношением h/λ,, равным 1,67, является эффективной при типе волны 17^го порядка с фазовой скоростью 15300 м/сек и квазипродольной поляризацией (u₁>>u₃, u₂=0).

5. Способ измерения, предназначенный для одновременного вязкости и температуры жидкости в одной области жидкости контрольной выборки, в котором используют акустическое волновое устройство, предусматривающий

поиск двух различных возможных типов волны n-го порядка m-го порядка акустической пластины, существующих в жидкостях, как низкой, так и высокой вязкости и распространяющихся в одном или двух различных направлениях в одной пластине, имеющих характеристики типа волны n-го порядка с высокой чувствительностью вносимых потерь IL_n к вязкости η и низкой чувствительностью вносимых потерь к температуре t, и типа волны m-го порядка с высокой чувствительностью фазы φ_m к температуре и низкой чувствительностью фазы к вязкости;

измерение зависимостей вносимых потерь от вязкости, вносимых потерь от температуры для типа волны n-го порядка;

измерение зависимостей фазы от температуры и вязкости для типа волны m-го порядка;

установление экспериментальных зависимостей вносимых потерь IL_n от вязкости η и температуры t и фазы φ_m от температуры t и от вязкости η с помощью выбранных кривых и формул;

передачу установленных результатов к модулю моделирования, реализованному аппаратными средствами и программными средствами; и

логическое выведение величин вязкости η и температуры t из гладких кривых, построенных по точкам, IL_n(η) и φ_m(t), как выходных сигналов, и кривых IL_n(t) и φ_m(η) как коррекций сигналов.

6. Способ измерения по п.5, в котором пьезоэлектрическая пластина с толщиной h пластины и периодичностью λ измерительного преобразователя для акустического волнового устройства являются произвольными, если тип волны акустической пластины является допустимым.

7. Способ измерения по п.5, в котором акустическое волновое устройство обеспечивает квазипродольный, квазисдвиговогоризонтальный или/и квазисдвиговогоризонтальнопродольный тип волны пластины.

8. Способ измерения по любому из пп.5-7, в котором пьезоэлектрическая пластина 128°Y,X+90°-LiNbO₃ с отношением h/λ, равным 1,67, является эффективной при типе волны нулевого порядка (n=0) с фазовой скоростью 3930 м/с и пьезоэлектрическая пластина 128°Y,X+90°-LiNbO₃ с отношением h/λ, равным 1,67, является эффективной при типе волны 17^го порядка (m=17) с фазовой скоростью 15300 м/с и квазипродольной поляризацией (u₁>>u₃, u₂=0).

9. Измерительное устройство для одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области жидкости контрольной выборки, содержащее пьезоэлектрическую пластину толщиной h;

один входной и один выходной встречно-штыревых преобразователей с периодичностью λ, конфигурированных на поверхности пьезоэлектрической пластины;

зону взаимодействия пьезоэлектрической пластины на противоположной поверхности пьезоэлектрической пластины, где присутствие жидкости контрольной выборки вызывает детектируемые изменения в скорости и амплитуде типа волны акустической пластины, проходящего через зону взаимодействия;

средство, генерирующее входной сигнал, подающее входной электрический сигнал с соответствующей частотой к входному встречно-штыревому преобразователю и реагирующее на электрический сигнал для генерирования типа механической волны пластины;

средство, принимающее выходной сигнал, определяющее изменения в скорости и амплитуде, благодаря чему механическая волна, проходящая через зону взаимодействия, трансформируется в электрический сигнал или соответствующие значения для контролирующего средства; и

контролирующее средство, обрабатывающее изменения посредством программных средств и аппаратных средств для логического выведения значений вязкости и температуры жидкости контрольной выборки из изменений в скорости и амплитуде типа механической волны (акустической пластины), проходящей зону взаимодействия.

10. Измерительное устройство для одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области жидкости контрольной выборки, содержащее пьезоэлектрическую пластину толщиной h;

пару встречно-штыревых преобразователей с периодичностью λ, конфигурированных на поверхности пьезоэлектрической пластины;

зону взаимодействия пьезоэлектрической пластины на противоположной поверхности пьезоэлектрической пластины, где присутствие жидкости контрольной выборки вызывает детектируемые изменения в скоростях и амплитудах двух разных типов волн акустической пластины для n-го и m-го порядка, проходящих через зону взаимодействия в одном направлении;

средство, генерирующее входной сигнал, подающее последовательные входные электрические сигналы с разными частотами f_n и f_m к входному измерительному преобразователю для генерации двух последовательных типов механической волны пластины;

средство, принимающее выходной сигнал, определяющее изменения в скорости и амплитуде типа волны n-го порядка при частоте f_n и изменения в амплитуде и скорости типа волны m-го порядка при частоте fm, благодаря чему механические волны, проходящие через зону взаимодействия, трансформируются в электрические сигналы или соответствующие значения для контролирующего средства; и

контролирующее средство, обрабатывающее изменения посредством программных средств и аппаратных средств для логического выведения значений вязкости и температуры жидкости контрольной выборки из изменений в скоростях и амплитудах двух типов механических волны (акустической пластины), проходящих через зону взаимодействия.

11. Измерительное устройство для одновременного измерения вязкости и температуры жидкости в одной области жидкости контрольной выборки, содержащее пьезоэлектрическую пластину толщиной h;

две пары входных и выходных встречно-штыревых преобразователей, конфигурированных на поверхности пьезоэлектрической пластины и совмещенных вдоль одной или двух разных направлений, где измерительные преобразователи имеют разные или одинаковые направления;

зону взаимодействия пьезоэлектрической пластины на противоположной поверхности пьезоэлектрической пластины, где присутствие жидкости контрольной выборки вызывает детектируемые изменения в скоростях и амплитудах двух разных типов волн акустической пластины для n-го и m-го порядков, проходящих через зону взаимодействия вдоль одного направления или разных направлений, взаимно пересекающих друг друга в зоне взаимодействия;

средство, генерирующее входной сигнал, подающее входные электрические сигналы с разными частотами f_n и f_m к входным измерительным преобразователям для соответствующего генерирования двух типов механической волны пластины;

средство, принимающее выходной сигнал, определяющее изменения в скорости и амплитуде типа волны n-го порядка при частоте f_n и изменения в амплитуде и скорости типа волны m-го порядка при частоте f_m, после прохождения типов волн акустической пластины через зону взаимодействия для получения значений для контролирующего средства; и

контролирующее средство, обрабатывающее изменения посредством программных средств и аппаратных средств для логического выведения значений вязкости и температуры жидкости контрольной выборки из изменений в скоростях и амплитудах двух типов механических волны (акустической пластины), проходящих через зону взаимодействия.