SU1188643A1 - Ультразвуковой преобразователь дл исследовани жидкостей - Google Patents

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий пьезопрербразователь и акустически св занную с ним торцом линию задержки, выполненную в виде тела вращени  с ребристой боковой поверхностью, в центре свободного торца линии задержки вьшолнено осесимметричное углубление, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции преобразовател  и повьппени  точности исследовани  малых объемов жидкостей, углубление вьтолнено в виде усеченного конуса и сопр женного по его меньшему периметру цилиндра, а больший диаметр усеченного конуса равен диаметру торца линии задержки.

Description

00

эо

CD 4

со

1

Изобретение относитс  к акустической измерительной технике и может быть использовано дл  исследова НИН малых объемов жидкостей, например капли крови.

Целью изобретени   вл ютс  упрощение конструкции преобразовател  за счет выполнени  вогнутой поверхности в виде простых геометрических поверхностей и повышение точности исследовани  малых объемов жидкостей за счет уменьшени  максимального разброса показаний и увеличени  отношени  полезный сигнал-помех

На чертеже представлен ультразвуковой преобразователь дп  исследовани  жидкостей.

Ультразвуковой преобразователь дл  исследовани  жидкостей содержит пьезопреобразователь 1 и линию 2 задержки. Лини  2 задержки вьтолнена в виде тела вращени  с ребристой боковой поверхностью 3 и гладкой торцовой поверхностью 4, с которой акустически св зан пьезопреобразователь 1,. В центре другой торцовой поверхности выполнено осесимметричное углубление 5. Углубление 5 вьшолнено в виде усеченного конуса 6 и сопр женного по его меньшему периметру цилиндра 7. Больший диаметр усеченного конуса 6 равен диаметру торца линии 2 задержки. Площадь основани 

8цилиндра 7 выбираетс  такой, что капл  9 исследуемой жидкости покрывает ее полностью.

Глубина цилиндра 7 выбираетс  большей дпины волн используемых ультразвуковых колебаний как в капл

9исследуемой жидкости, так и в материале линии 2 задержки.

Наиболее оптимальной  вл етс  глубина цилиндра 7, равна  1-3 длинам волн ультразвуковых колебаний. Высота усеченного конуса 6 выбираетс  большей длины волны используемых ультразвуковых колебаний в материале линии 2 задержки.

Шаг ребер боковой поверхности 3 эыбираетс  из услови  обеспечени 

432

эффективного рассе ни  ультразвуковых колебаний.

Ультразвуковой преобразователь дл  исследовани  жидкости работает следующим образом.

В углублении 5 линии 2 задержки размещают каплю 9 исследуемой жидкости . Пьезопреобразователь 1 излучает в линию 2 задержки через торцовую поверхность 4 ультразвуковые

колебани . Ультразвуковые колебани , падающие нормально на основании 8 цилиндра 7, отражаютс  от границы материал линии 2 задержки - исследуема  жидкость, возвращаютс  к пьезопреобразователю 1 и далее, в виде электрического сигнала, поступают в измерительную аппаратуру (не показана ), при помощи которой определ ютс  характеристики исследуемой жидкости. Ультразвуковые колебани , падающие на конус 6, отражаютс , попадают на ребристую боковую поверхность 3 и рассеиваютс  на ней.

Часть рассе нных колебаний попадает на цилиндр 7 и вторично отражаетс  в направлении боковой ребристой поверхности 3. Ультразвуковые колебани , падающие на основание 8

цилиндра 7 под углом, отражаютс  от искривленной части свободной поверхности капли 9 исследуемой жидкости и также попадают на ребристую боковую поверхность 3.

Ультразвуковой преобразователь дл  исследовани  жидкостей с линией задержки диаметром 10 мм и длиной 20 мм из органического стекла с углублением в виде усеченного конуса

высотой 0,45 мм и цилиндра диаметром 5 мм и высотой 1 мм и с пьезопреобразователем диаметром 6 мм на резонансную частоту 2,5 МГц при измерени х по методике импульсной

рефлексометрии с длительностью возбуждающего импульса 2 мкс по сравнению с преобразователем, выполненным по прототипу с аналогичными параметрами, позвол ет снизить

максимальньй разброс показаний более чем в 4 раза и повысить отношение полезньй сигнал-помеха на 6 дБ.

Claims (1)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий пьезопреобразователь и акустически связанную с ним торцом линию задержки, выполненную в виде тела вращения с ребристой боковой поверхностью, в центре свободного торца линии задержки выполнено осесимметричное углубление, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции преобразователя и повышения точности исследования малых объемов жидкостей, углубление выполнено в виде усеченного конуса и сопряженного по его меньшему периметру цилиндра, а больший диаметр усеченного конуса равен диаметру торца линии задержки.

   эо X сь

   4* >