SU1317287A1 - Устройство дл измерени скорости и поглощени ультразвука в жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле параметров жидкости. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  на низких частотах за счет устранени  дифракционных искажений. Дл  измерени  скорости ультразвука жидкость помещают в сферический электроакустический преобразователь, возбуждаемый двум  радиоимпульсами. На экране осциллографа наблюдают последовательность импульсов. Измен ют частоту f следовани  импульсов генератора импульсов так, чтобы совпали импульсы. Скорость С ультразвука вычисл ют по формуле , где d - диаметр электроакустического преобразовател . Дл  измерени  поглощени  возбуждают электроакустический преобразователь одним импульсом. Измер ют по осциллографу амплитуда импульсов. Коэффициентов поглощени  ультразвука вычисл ют по формуле а 9 (Л об и и где и, и и - амплитуды импульсов. 2 ил.

Description

1 13

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле параметров жидкости.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  на низких частотах за счет устранени  дифракционных искажений .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  измерени  скорости и поглощени  ультразвука в -жидкости на фиг.2 - временные диаграммы импульсов при измерени х.

Устройство содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, усилитель 2, со- цшшограф 3, линию 4 задержки, вы- ход которой соединен с входом раз- вертки осциллографа 3, последовательно соединенные генератор 5 импульсов и частотомер 6, к выходу генера- тор-а 5 подключены последовательно соединенные первый ключ 7, первый счетчик 8 с уста11овленной емкостьЕО элемент. 9 ИЛИ, триггер 10, первый выход которого соединен с управл ющие входом первого ключа 7, к выходу ге- нератора 5 подключены последовательно соединенные второй ключ 11, второй счетчик 12 с установленной емкостью , выход которого соединен с вторым входом элемента 9 ШТИ, последовательно соединенные генератор 13 синусоидальных сигналов и 1 ретий ключ 14, управл ющий вход которого соединен с выходом первого ключа 7, а выход - с электроакустическим преобразователем 1, второй вьжод триггера 10 соединен с; управл ющим входом второго ключа 11,. а электроакустический преобразователь 1 выполнен в виде сферы из пьезоэлектрического материала 15 с электродами 16 на внутренней и внешней поверхност х;, предназначенной дл  заполнени  исследуемой жидкостью 17.

Устройство работает следующим образом .

С генератора 5 импульсов .(фиг,2а) аа ВХОД1Л ключей 7 и 11 и частотометр

6поступает последовательность им- :с1ульсов, при этом ключ 11 закрыт, а ключ 7 открыт, импульсы через ключ

7проход т на управл ющий вход ключа 14 (фиг. 26), счетчик S начинает считать и, переполнившись, вьщает сигнал на элемент 9 РШИ и на линию

4 задер:жки (фиг, 2в) выходной сиг

7 2

нал элем ента 9 ШШ перебрасывает триггер 10 так, что ключ 7 закрываетс ,- а ключ 11 открываетс , и счетчик 12 начинает считать импульсы до

переполнени , затем через второй вход элемента 9 ИЛИ на триггер 10 поступает, сигнал переполнени  со счетчика 12, триггер 10 перебрасываетс , ключ 7 открываетс , а ключ 11 закрываетс  и т.д.

Дл  измерени  скорости ультразвука в жидкости устанавливаем емкость счетчика 8, равной 2, Сигнал с генератора 13 синусоидальных сигналов поступает на ключ 14, который открываетс  .импульсами, прошедшими через ключ 7 (фиг. 2б), и радиоимпульсы 18 и-19 (фиг. 2г) с выхода ключа 14 возбуждают электроакустический преобразователь 1. На осциллограф 3 через усилитель 2 поступают радиоимпульсы возбуждени  18 и 19, импульсы 20 и 21, прошедшие путь, равный диаметру d сферы и прин тые преобразователем 1, импульсы 22 и 23, прошед-j шие путь 2d, и т.д..(фиг. 2г).

Устанавливают с помощью линии 4 задержки такую задерлску, чтобы на экране осциллографа 3, наблюдать импульсы , начина  с импульса 21. Измен   частоту f следовани  импульсов генератора 5 импульсов (фиг. 2д), совмещают на .экране осциллографа 3 импульсы 21 и 22 (фиг. 2з) так, чтобы период Т следовани  этих импуль- сов совпадал бы с временем S прохождени  импульсов через исследуемую жидкость. Измер ют частоту f следовани  импульсов (фиг. 2д) частотомером 6. Скорость с ультразвука равна длине d пройденного пути, деленной на врем  прохождени  этого пути. Так как период Т следовани  импульсов совпадает с временем S прохождени  импульсов через жидкость, вычисл ют скорость С по формуле

.

Дл  измерени  коэффициента ог поглощени  ультразвука в жидкости устанавливают , емкость счетчика 8, равной 1. В этом случае электроакустический преобразователь 1 возбуждаетс  одним

радиоимпульсом 18 (фиг. 2г) и, устанавлива  задержку линией 4 задержки так, чтобы наблюдать на экране осциллографа 3 импульсы 20,22,24 (фиг.2г), измер ют по осциллографу 3 амплитуды

и, и Uj импульсов 20 и 22, тогда коэффициент об поглощени  вычисл етс  по формуле

. d

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости и поглощени  ультразвука в жидкости, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь , усилитель и осциллограф, линию задержки, выход которой соединен с

   fO

   первым ключом, первым счетчиком с установленной емкостью, элементом ИЛИ и триггером, первый выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, подключенными к вьгхо- ду генератора импульсов, последовательно соединенными вторым ключом, вторым счетчиком с установленной емИ костью, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными генератором синусоидальных сигналов и третьим ключом, управл ющий вход которого соединен с выходом первого ключа, а

   входом развертки осциллографа, после- выход - с электроакустическим преобдовательно соединенные генератор импульсов и частотомер, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  на низких частотах за счет устранени  дифракционных искажений, оно снабжено подключенными к выходу генератора импульсов последовательно соединенными

   первым ключом, первым счетчиком с установленной емкостью, элементом ИЛИ и триггером, первый выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, подключенными к вьгхо- ду генератора импульсов, последовательно соединенными вторым ключом, вторым счетчиком с установленной емИ костью, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными генератором синусоидальных сигналов и третьим ключом, управл ющий вход которого соединен с выходом первого ключа, а

   выход - с электроакустическим преобразователем , второй выход триггера соединен с управл ющим входом второго ключа, причем электроакустический преобразователь выполнен в виде по- лой сферы из пьезоэлектрического материала дл  размещени  в ней контролируемой жидкости с электродами на внутренней и внешней поверхност х.

   W

   фиг.1

   ё

   . 24

   е

   П

   ж

   r9.W

   П22

   ЗМ

   т (pus.Z

   Редактор В.Ковтун

   Составитель Г.Федоров Техред А.Кравчук

   Заказ 2413/36Тираж 499Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

   Корректор Л.Патай