SU1033877A1 - Способ измерени скорости ультразвука - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к средствам ультразвуковых измерений и может быть использовано в медицине и биологии при исследовании и контроле свойств биологических жидкостей и, м гких тканей живого организмаi Известен способ измерени  скорост ультразвуЛа, заключающийс  в том, что погружают в иммерсионную жидкост исследуемое вещество с одной плоской поверхностью, измен ют yro/i падени  волн на эту поверхность до получени  полного внутреннего отражени , измер ют критический угол падени  волн, и, учитыва  величину этого угла и скорость ультразвука в иммерсионной жидкости , определ ют скорость ультразвука в исследуемом веществе Г 3. Недостатком способа  вл етс  мал точность из мерени  ввиду того, что прирост акустической энергии при кри тических углах падени  сравнительно небольшой и крутизна выходного напр  жени  пьезопр€;образовател  слабо зависит от изменени  угла в окрестности первого и второго критических углов. Наиболее близким к изобретению   л етс  способ измерени  скорости уль тразвука , заключающийс  в том, что исследуемую среду формируют в виде треугольной призмы с острым двугранным углом, излучают в эту среду ульт развуковые колебани , принимают отраженные от противоположной грани при . мы колебани  и определ ют скорость ульт развука в соеде с учетом полученных величин 23. Недостатками известного способа   л ютс  необходимость размещени  исследуемого вещества в специальной кювете, отсутствие возможности прове дени  измерений, св занных с исследовани ми м гких тканей живых органи мов, снижение точности измерений изза уменьшени  интенсивности ультра31 уковыхГколебаний , обусловленное двойным прохождением ультразвука через переднюю грань кюветы. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  скорости ультразвука, заключающемус  в формировании исследуемой среды в виде треугольной призмы с острым двугранным углом,i излучении в эту. среду ультразвуковых колебайий, приеме отра 77 женных от противоположнбй грани призмы колебаний и определении скорости ультразвука в среде с учетом полученных величин,, одну грань двугранйого угла образует приемно-излучающий пьезопреобразователь, величину двугранного угла измен ют до значени  d, , при котором Падающие на пьезопреобразователь отраженные колебани  возбуждают максимальную величину нулевой моды ВОЛН Лэмба и рассчитывают х скорость ультразвука по формуле CgSln 2с1 С скорость распространени  нулевой моды волн Лэмба в материале пьезопреобразовател ; угол между гран ми призмы, со-, ответствующий максимальному значению нулевой моды волны Лэмба.. На чертеже представлен вариант устройства, реализую1цего способ. Устройство содержит приемно-излучающий пьезопреобразователь 1, отражатель 2, образующие острый двугранный угол, и исследуемую среду 3. Продольные волны, излучаемые пьезопреобразователем 1, падают на исследуемое вещество 3, помещенное внутри двугранного у.г|1а d- и образо- ванного пьезопреобразователем 1 и отражателем 2. После отражени  от отражател  2 эти волны падают на пьезопреобразователь 1 под углом 2ei . Плавным изменением угла о. подбирают угол падени  волн 2,сз1 на пьезопреобразователь 1, равный углу максимального возбуждени  нулевой моды волн Лэмба. Скорость С ультразвука в исследуемой среде 3 рассчитываетс  по формуле С CpSin 2 об, (1 ) где Сд- скорость нулевой моды воли Лэмба в материале пьезопреобразовател , В случае необходимости величина Сд может быть найдена при использовании вместо исследуемого вещества эталонной жидкости, скьрость С ультразвука дл  которой известна. Тогда из (1 ) получаем V 2оЦ, (2) а с учетом (1 ) и (2) получаем 2 ot/sin

31Q33877 ,4

Предлагаемый способ имеет тоизмерительной кйветы, так как не трепреимущество перед другими, что поз-буётс  перемещени  пьезопреобразовавол ет провести измерени  скорости :теп , а это позвол ет проводить изультразвука в м гких ткан х живогомерение в биологических жидкост х,

организма.5 оторые в р де случаев не «угуг

Использование способа дает возмож-быть получены в больших количеность существенно уменьшить размврме «ю

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, заключающийся в том, что исследуемую среду формируют в виде· треугольной призмы с острым двугранным углом, излучают' в эту среду ультразвуковые колебания, принимают отраженные от противоположной грани призмы колебания, и определяют скорость ультразвука в среде с учетом полученных величин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, одну грань двугранного угла образует приемно-излучающий пьезопреобразователь, величину двугранного угла изменяют до значения 1с£1 , при котором падающие на пьезопреобраэоеатель отраженные колебания возбуждают максимальную величину нулевой моды волн Лэмба, и рассчитывают скорость ультразвука по формуле

   С = C_Qs in 2оС , где C_Q- скорость распространения нулевой моды волн Лэмба в ма- $ териале^ пьезопреобразователя;

   oL - угол между гранями призмы , соответствующий максимальному значению нулевой моды волны Лэмба.

   SU п„ 1033877

   1 1033877 2