SU1185222A1 - Способ измерени скорости звука в газах - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ iЗВУКА В ГАЗАХ, заключающийс  в том, что круглые излучатель упругих волн и пленочный визуализатор ультразвука размещают соосно в исследуемую среду,.возбуждают излучателем ультразвуковые колебани , фиксируют ультразвуковые колебани  в плоскости пленочного визуализатора, измер ют их параметры и по этим параметрам определ ют скорость звука в газе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в качестве ультразвуковых колебаний используют радиальные ультразвуковые колебани  нулевой моды, фиксируют интерференционную картину распределени  интенсивности радиальных ультразвуковых колебаний нулевой моды в В1аде системы концентрических окружностей, измер ют радиус узловой окружности, а скорость звука С в газе определ ют по формуле i MiRn (Л i - частота ультрагде звуковых колебаний; п радиус h-и узловой окружности , оп П-ый корень функции Бессел  нулевого пор дка, h 1, 2 , 3 - номер узловой ок- . ружности.

Description

;

-- /////////

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  измерени  скорости звука в газовых средах.

Целью изобретени  . вл етс  повьшение точности измерени .

На чертеже представлено устройство дл  осуществлени  способа измерени  скорости звука в газах.

Устройство содержит круглый излучатель 1 упругих волн и визуалзатор 2 ультразвука в виде координатной масштабной сетки 3, нанесенной на наблюдаемую поверхность жидкокристаллической пленки 4, и светопрозрачный термостабильный блок 5.

Способ измерени  скорости звука в газах осуществл ют следующим образом.

Круглые излучатель 1 упругих волн, выполненньй в виде круглого биморфного излучател , и визуализатор 2 ультразвука размещают соос но в исследуемую среду на рассто нии значительно меньшим половины длины волны. Возбуждают излучатель 1 упругих волн на такой частоте, при которой пучность амплитуды колебаний ее поверхности быпа в центре . При этом в обьеме исследуемого газа, расположенного между излучателем 1 и визуализатором 2 и представл ющего собой волновод, по в тс  радиальные ультразвуковые колебани  нулевой моды, у которой распределение интенсивности ультразвука характеризуетс  системой концентрических окружностей, соответствующих максимумам -.прочност м и минимумам - узлам интенсивности.

Посредством визуализатора 2 визуализировали моду возбуждаемьпс радиальных колебаний, которую наблюдали на поверхности температурочувствительной жидкокристаллической пленки 4 холестерического типа через светопрозрачный термостабильный блок 5, стабилизирующий во времени изображение моды колебаний на пленке 4 визуализатора 2. Радиусы R узловых окружностей моды колебаний завис т от скорости звука в газах, а также частоты f ультразвуковых колебаний и св заны с этими параметрами формулой I

2ir{R,

об

on

где RJJ - измеренный радиус п -и узловой окружности моды колебанийJ

- оon корень функции Бессел нулевого пор дка.

Посредством нанесенной на жидкокристаллическую пленку 4 масштабной сетки 3 измер ют радиусы узловых окружностей моды колебаний и по представленной формуле рассчитывают скорость звука в газах.

Способ измерени  скорости звука в газах позвол ет повысить точность измерени , поскольку при возбуждени радиальных ультразвуковых волн нулевой моды на визуализаторе всегда возникае четка  интерференционна  картина распределени  интенсивности и отпадает необходимость получени  сто чей волны.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ’ЗВУКА В ГАЗАХ, заключающийся в том, что круглые излучатель упругих волн и пленочный визуализатор ультразвука размещают соосно в исследуемую среду,.возбуждают излучателем ультразвуковые колебания, фиксируют ультразвуковые колебания в плоскости пленочного визуализатора, измеряют их параметры и по этим па раметрам определяют скорость звука в газе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве ультразвуковых колебаний используют радиальные ультразвуковые колебания нулевой моды, фиксируют интерференционную картину распределения интенсивности радиальных ультразвуковых колебаний нулевой моды в виде системы концентрических окружностей, измеряют радиус узловой окружности, а скорость звука С в газе определяют по формуле

   С* —--’ где I - частота ультразвуковых колебаний;

   Κη - радиус И-й узловой окружности·, k_on- П-ый корень функции Бесселя нулевого порядка;

   И = 1, 2, 3 - номер узловой ок- . ружности.

   4 5

   1185222 А