SU1298642A1 - Ультразвуковое устройство дл измерени плотности жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  плотности жидкостей. Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет исключени  комплексных составл ющих в информативных акустических параметрах . Б устройстве измер ютс  врем  прохождени  ультразвуковыми импульсами известного рассто ни , амплитуды акустических импульсов , излученных внешней и внутренней гран ми излучающего пьезоэлектрического преобразовател  2. По соотношению измеренных величин суд т 0плотности исследуемой жидкости. 1ил. € (Л го со 00 05 4 ю

Description

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  плотности жидкостей,в том числе биологических жидкостей,

Цель изобретени  - повышение точности измерений за счет исключени  комплексных составл ющих в информативных акустических параметрах.

На чертеже представлена блок-схе- ма ультразвукового устройства дл  измерени  плотности жидкостей.

Устройство содержит измерительную камеру 1 с установленными в ней на заданном рассто нии 1 излучающим 2 и приемным 3 пьезоэлектрическими преобразовател ми, измеритель А интервалов времени, генератор 5 зондирующих импульсов, выход которого соединен с первым входом измерител  4 интервалов времени и излучающим 2 пьезоэлектрическим преобразователем, усилитель 6, вход которого подключен к приемному пьезоэлектрическому пре- образрв телю 3, а выход - к второму входу измерител  4 интервалов времени , и подключенный к выходу последнего регистратор 7, подключенные к выходу усилител  6 последовательно соединенные коммутатор 8 и первый измеритель 9 амплитуды импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистратора 7, подключенньш к второму выходу коммутатора 8 второй измеритель 10 амплитуды импульсов, выход которого подключен к третьему входу регистратора 7, и синхронизатор 11, вход запуска которого подклю чен к выходу усилител  6, первый выход соединен с входом запуска генера-40 ствл етс  запись результата измеретора 5 зондирующих импульсов, второй выход - с управл ющим вхбдом измерител  4 интервалов времени, третий выход - с управл ющим входом коммутатора 8, а четвертый выход - с управл ющими входами первого 9 и второго 10 измерителей амплитуды импульсов .

На схеме обозначены исследуема  жидкость 12 и ультразвуковые импуль- сы 13 и 14.

Устройство работает следуюш:им образом .

Синхронизвтором 11 запускаетс  ге-„ ватель 3, осуществл етс  переключенератор 5 зондирующих импульсов, на выходе которого формируетс  короткий импульс возбуждени . Врем (р нарастани  фронта и период Т следовани 

ние входа коммутатора на его второй ззыход. Таким- образом, сигнал, соот- ветствующий второму ультразвуковому импульсу 14, поступает с выхода усивозбуждагощих импульсов устанавливают из услови  т, где t nd/C - врем  прохождени  акустическим импульсом толщины d излучающего пьезоэлектрического преобразовател  25 п - число отражений акустического импульса от внутренних , граней излучающего пьезоэлектрического преобразовател  2, С - скорость ультразвука в материале пьезоэлектрического преобразовател  2. Сигналом с выхода генератора 5 зондирующих импульсов запускаетс  измеритель 4 интервалов времени и одновременно возбуждаетс  излучающий пьезоэлектрически преобразователь 2, с помощью которого в исследуемую среду излучаютс  два разделенных во времени ультразвуковых импульса 13 и 14 срответственно от лицевой и тыльной поверхностей излучающего пьезоэлектрического преобразовател  2„ Ультразвуковые импульсы проход т исследуемую жидкость 12 и принимаютс  приемным пьезоэлектрическим преобразователем 3. Сигналы с выхода последнего усиливаютс  усилите- , лем 6.

Сигнал, соответствующий первому ультразвуковому импульсу 13, поступает на второй вход измерител  4 интервалов времени, который, таким образом, измер ет врем  t прохождени  ультразвука в исследуемой среде , на вход коммутатора 8 и на вход запуска сишсронизатора 11.Импульсом поступающим с второго выхода синхро низатора 11 на управл ющий вход измрител  4 интервалов времени, осущени  величины L на первый вход ре гистратора 7.

Сигнал, соответствующий первому ультразвуковому импульсу 13, поступает с выхода усилител  6 через коммутатор 8 на первый измеритель 9 амплитуды импульсов, который измер ет амплитуду А/, первого ультразвукового импульса 13,

По сигналу с третьего выхода синхронизатора 11, до прихода второго ультразвукового импульса 14 на при- емньй пьезоэлектрический преобразоние входа коммутатора на его второй ззыход. Таким- образом, сигнал, соот- ветствующий второму ультразвуковому импульсу 14, поступает с выхода усилител  6 через коммутатор 8 на вход второго измерител  10 амплитуды импульсов , который измер ет амплитуду А „ второго ультразвукового импульса . 14.

. По сигналу с четвертого выхода синхронизатора 11 на управл ющие входы первого 9 и второго 10 измерителей амплитуды импульсов величины А( и А 2 с выходов последних за- писывают с  на регистратор 7.

р жидкости суд т по

О плотности соотношению

z

д-t ),

где

Z.W

акустическое сопротивление материала излучающего пьезоэлектрического преобразовател  2j

1 - рассто ние между излучающим 2 и приемным 3 пьезоэлектрическими преобразовател ми .

Регистратор 7 может быть снабжен функциональным преобразователем, обеспечивающим вычисление величины р- Р С А., А ) в зависимости от текущих значений измер емых параметров .

Таким образом, устройство обеспечивает возможность измерени  плотности исследуемой биологической среды без дополнительного определени  акустического сопротивлени  исследуемой среды и возможность исключени  комплексных величин из информативных амплитудных значений прин тых импульсов волны колебательной скорости , что позвол ет увеличить точность измерений.

4

ормула изобретени  Ультразвуковое устройство дл  измерени  плотности жидкостей, содержащее измерительную камеру с установ- 5 ленными в ней на заданном рассто нии излучающим и приемным пьезоэлектрическими преобразовател ми, измеритель интервалов времени, генератор зондирующих импульсов, выход которого.

to соединен с первым входом измерител  интервалов времени и излучающим пьезоэлектрическим преобразователем, усилитель, вход которого подключен к приемному пьезоэлектрическому образователю, а выход - к второму входу измерител  интервалов времени, и подключенный к выходу последнего регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  за счет исключени  комплексных составл ющих в информативных акустических параметрах, -оно снабжено подключенными к выходу усилител  последовательно соединенными коммутатором и первым измерителем амплитуды импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистратора , подключенным к второму выходу ком- коммутатора, вторым Измерителем амплитуды импульсов, выход которого подключен к третьему входу регистратора , и синхронизатором, вход запуска которого подключен к выходу усилител , первый выход соединен с

35 входом запуска генератора зондирующих импульсов, второй выход - с уп- равл клцим входом измерител  интервалов времени, третий выход - с управ- л кщим входом коммутатора, а четвер40 тьй выход - с управл ющими входами первого и второго измерителей амплитуды импульсов.

20

25

30

Claims (1)

1. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для измерения плотности жидкостей, содержащее измерительную камеру с установленными в ней на’ заданном расстоянии излучающим и приемным пьезоэлектрическими преобразователями, измеритель интервалов времени, генератор зондирующих импульсов, выход которого, соединен с первым входом измерителя интервалов времени и излучающим пьезоэлектрическим преобразователем, усилитель, вход которого подключен к прйемному пьезоэлектрическому преобразователю, а выход - к второму входу измерителя интервалов времени, и подключенный к выходу последнего регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения комплексных составляющих в информативных акустических параметрах, -оно снабжено подключенными к выходу усилителя последовательно соединенными коммутатором и первым измерителем амплитуды импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистратора, подключенным к второму выходу комкомму татора, вторым Измерителем амплитуды импульсов, выход которого подключен к третьему входу регистратора, и синхронизатором, вход запуска которого подключен к выходу усилителя, первый выход соединен с входом запуска генератора зондирующих импульсов, второй выход - с управляющим входом измерителя интервалов времени, третий выход - с управляющим входом коммутатора, а четвертый выход - с управляющими входами первого и второго измерителей амплитуды импульсов.

   1 2.98642.

   Составитель И. Ардашева Редактор М. Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско Заказ 882/46 ВНИППИ Тираж777 Подписное Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий

   113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4