SU1142785A1 - Интерферометр дл измерени скорости и коэффициента поглощени ультразвука в жидкост х и газах - Google Patents

Abstract

ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ, содержащий частотомер, генератор, акустическую камеру,состо щую из корпуса, излучающего преобразовател , размещенного в нем и подключенного к выходам частотомера и генера тора, и приемного преобразовател , установленного в корпусе с возможнс стью перемещени , блок перемещени , механически св занный с приемным преобразователем, последовательАо соединенные-селективный микровольтметр , входом подключенный к приемному преобразователю, детектор и регистрирующее устройство, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в акустическую камеру, между излучающим и приемным преобразовател ми, введены вольфрамова  пластина с отверсти ми , образующа  с приемным преобразователем резонатор, и контактирующа  с последней и расположенна  со (Л стороны излучающего преобразовател  звукопоглощающа  пластина с отверсти ми , оси которых совпадают с ос ми отверстий вольфрамовой пластины.

Description

Изобретение относитс  к устройCTBcw дл  измерени  акустических параметров жидких и газообразных с и может быть использовано дл  конт рол  в химической, пищевой и други област х промышленности и в научны исследовани х. Известен ультразвуковой интерферометр , содержащий электроакусти ческий тракт переменной длины,блок перемещени  преобразовател , схемы определени  момента максимального ходного напр жени  и уровн  0,707 максимального дл  определени  шири ны резонансных пиков, по которой с помощью счетчика-индикатора путем подбораскорости перемещени  пьезо приемника получают цифровое значен коэффициента поглощени  ультразвук 1.Однако с помощью данного интерферометра невозможно с большой точ ностью получить на табло счетчикаиндикатора цифровое значение коэффициента поглощени  ультразвука путем подбора скорости перемещени  пьезоприемника, если это цифровое значение не измерено другим способом . Наиболее близок к предлагаемому интерферометр дл  измерени  скорости и коэффициента поглощени  ультр звука в жидкост х и газах,содержащи частотомер, генератор, акустическую камеру, состо щую из корпуса, излучающего преобразовател , размещенного в нем и подключенного к выходам частотомера и генератора, и приемного преобразовател , установленного Б корпусе с возможностью перемещени , блок перемещени , механически св занный с приемным преобразователем , последовательно соединенные селективный микровольтметр входом подключенный к приемному пре образователю, детектор и регистрирующее устройство С2. Коэффициент поглощени  ультразвука с помощью данного итерферометра определ етс  посредством измерени  ширины резонансного пика в контрольной -жидкости, а затем в исследуемой и расчитыйаетс  по разности этих величин, ширина резонансного пика интерферометра зависит от соотношени  волновых сопротивлений заполн ющей интерферометр среды и материала отражател , поэтому не может быть константой прибора. Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости и коэффициента поглощени  ультразвука. Указанна  цель достигаетс  тем, что в интерферометре дл  измерени  скорости и коэффициента поглощени  ультразвука JB жидкост х и газах, содержащем частотомер, генератор, акустическую камеру, состо щую из корпуса, излучающего преобразовател , размещенного в нем и подключенного к выходам частотомера и генератора , и приемного преобразовател , установленного в корпусе с воз-., можностью перемещени , блок перемещени , механически св занный с приемным преобразователем, последовательно соединенные селективный микровольтметр , входом подключенный к приемному преобразователю, детектор и регистрирующее устройство, в акустическую камеру между излучающим и. приемным преобразовател ми введены вольфрамова  пластина с отверсти ми , образующа  с приемнь м преобразователем резонатор, и контактирующа  с последней и расположенна  со стороны излучающего преобразовател  звукопоглощающа  пластина с отверсти ми, оси которых совпадают с ос ми отверстий вольфрамовой пластины . На чертеже .представлена блоксхема интерферометра. Интерферометр содержит частотомер 1, генератор 2, акустическую камеру, состо щую из корпуса 3, излучающего преобразовател  4 и подключенного к частотомеру 1 и генератору 2, и приемного преобразовател  5, блок 6 перемещений, механически св занный с приемным преобразователем 5, последовательно соединенные селективный микровольтметр 7, подключенный к приемному преобразователю 5, детектор 8 и регистрирующее устройство 9, вольфрамовую пластину 10,звукопоглощающую пластину 11 с отверсти ми 12. Акустический интерферометр работает следующим образом. Синусоидальное напр жение частоты f, котора  контролируетс  частотомером 1, подаетс  с генератора 2 на излучающий преобразова-г тель 4. Ультразвуковые волны достигают звукопоглощающей пластины 11 и частично поглощаютс  ею. Часть энергии идет на возбуждение резонатора через отверсти  12. При оавномерном перемещении приемного преобразовател  5 резонатор, образованный вольфрамовой пластиной 10, периодически возбуждаетс  и на выходе регистрирующего устройства 9 записыва отс  резонансные пики. По рассто нию между резонансными пиками расчитываетс  скорость звука в среде. По ширине резонансных пиков расчитываетс  коэффициент поглощени  ультразвука из соотношени  1/Q l/Qct+ 1/Q

где Q - добротность резонатора, определ ема  по ширине резонансного пика на уровне 0,707 от максимума сигнала; Q u;/2ciC.

Величина Q зависит от соотношени  волновых сопротивлений среды и материала отражател  (т.е.вольфрамовой пластины)

:Г

a,

PiS/f /.

где р,С и р С - соответственно волновые сопротивлени  материала отражател  и среды.

Таким образом, замена излучающего пьезопреобраэовател  вольфрамовой пластиной с отверсти ми св зи на пор док увеличивает величину.fly, что существенно повышает точность измерени  скорости звука и коэффициента поглощени  по ширине резонансного пика.

Claims (1)

1. ИНТЕРФЕРОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ, содержащий частотомер, генератор, акустическую камеру,состоящую из корпуса, излучающего преобразователя, размещенного в нем и подключен- ного к выходам частотомера и генера тора, и приемного преобразователя, установленного в корпусе с возможнс стью перемещения, блок перемещения, механически связанный с приемным преобразователем, последовательпо соединенные·селективный микровольтметр, входом подключенный к приемному преобразователю, детектор и регистрирующее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в акустическую камеру, между излучающим и приемным преобразователями, введены вольфрамовая пластина с отверстиями, образующая с приемным преобразователем резонатор, и контактирующая с последней и расположенная со стороны излучающего преобразователя звукопоглощающая пластина с отверстиями, оси которых совпадают с осями отверстий вольфрамовой пластины.

   3 11 10 £

   4*

   Ю

   00 сл