SU1359684A1 - Способ определени распределени скорости ультразвука в пространственно неоднородной среде - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  зависимости скорости ультразвука от координаты. Целью изобретени   вл етс  повышение точносту. Способ заключаетс  в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измер ют врем  прохождени  зтими импульсами базового рассто ни , повтор ют эту операцию дл  нескольких точек излучени , причем интервал между точками излучени  устанавливают много меньшим базового рассто ни  и большим пространственной длительности импульса упругой волны и используют полученную последовательность времен распространени  импульсов дл  определени  распределени  скорости ультразвука по предложенной формуле. 2 ил. СО со ел со о 00

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  определени  зависимости скорости ультразвука от координаты в пространственно неоднородных сред

Целью изобретени   вл етс  повышние точности измерени ,

.1 приведена упрогденна  схема устройства, реализуют;его проведение измерений предложенным способом; на фиг.2 - диаграммы, по сн ющие процесс возбуждени  импульсов упругой волны в исследуемой неоднородной среде,

В схему устройства (фиг,1) вход  электроакустический преобразователь 1, акустоэлектрический приемник 2, введенные в исследуемую среду, причем направление распространени  импульса упругой волны установлено параллельным координатной оси х .(фиг.2); -и перпендикул рно вектору скорости V движени  исследуемой среды , сдвигающее устройство 3, передатчик 4, приемник 5, синхронизатор 6 аналого-цифровой преобразователь 7 и вычислитель 8, состо щий, например , из цифрологического блока 9 и блока 10 пам ти.

Способ определени  распределени  скорости ультразвука заключаетс  в следующем,

В исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают и измер ют врем  Т прохождени  этими импульсами базового рассто ни  1 меду точками излучени  и приема, по времени Т и рассто нию 1 определ ют скорость ультразвука. Процесс возбуждени  импульсов упругой волны потор ют несколько раз, последовательно смеща  точку излучени  при посто нном базовом рассто нии 1, дл  каждой точки излучени  определ ют врем  Т и используют его при определении зависимости скорости ультразвука от координаты:

sinC

тег

X

)

где

врем  прохождени  ультразвуком базового рассто ни  1 при нахождении из лучател  в точке х

1

пр мое преобразование

Фурье;

обратное преобразование

Фурье,

10

59684

2

Рассто ние MeKj.;y точками х; выбираетс  много меньшим базового рассто ни  1 и большим пространственной длительности импульса упругой волны.

Измерение распределени  скорости распространени  ультразвука может быть осуществлено еледуюищм образом.

Передатчик 4 запускают импульсами поступаюпщми с выхода синхронизатора б. При поступлении на электроакустический преобразователь 1 электричес5

0

5

0

5

0

кого импульса в точке х (фиг,2) возбуждаетс  импульс упругой волны. Этот импульс после прохождени  базового рассто ни  1 поступает на акустоэлектрический приемник 2 и через приемник 5 на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, соединенный с . синхронизатором, С выхода АЦП 7 сигнал поступает- на вычислитель 8, на выходе которого формируетс  цифрова  величина, пропорциональна  времени Tj задержки импульса в исследуемой среде, котора  запоминаетс  блоком 10 пам ти. Пространственна  длительность импульса упругой волны устанавливаетс  много меньшей характерного размера неоднородностей исследуемой среды. После приема первого импульса упругой волны и перед возбуждением следующего положение места возбуждени  и приёма импульсов перемещают с помощью сдвигающего устройства 3 вдоль координатной пр мой х на интервал & , которь1й устанавливают большим пространственной длительности импульса упругой волны и много меньшим базового рассто ни  1, После этого процесс возбуждени  импульса упругой волны и изме15ение i-roi

времени задержки Т; цесс прекращают при

повтор ют измерении

, Про- значени  .Tj., времени задержки к-го импуль

са упругой волны, где к выбирают из

Ли л«/

услови  к - -т--5 где (х - х,)

заданньи интервал измерени ,

Из полученной последовательности Т(х ) врем  задержки i-ro импульса рассчитывают распределение скоростл ультразвука вдоль пр мой х по указанной формуле,

По результатам измерени  способом зависимости скорости звука с(х) от координаты может быть определен, в частности, профиль температуры в водном потоке с пространственно неоднородным полем скорости.

Формула

зобретени 

Способ определени  распределени  скорости ультразвука в пространственно неоднородной среде, заключающийс  в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измер ют врем  прохождени  этими импульсами базового рассто ни  1, по этому времени определ ют скорость ультразвука дл  нескольких точек излучени  при посто нном базовом рассто нии 1 и используют найденные значени  скоростей дл  определени  распространени , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности измерени , интервал между точками излучени  выбирают много меньшим базового рассто ни  1 и большим .пространственной длительности импульса упругой волны, а распределение скорости С; рассчитывают по формуле

SinC

7E,r

х;

J

где Tj(х;)

FH

врем  прохождени  ультразвуком базового рассто ни  1 при нахождении излучател  в точке х|;

пр мое преобразование Фурье;

обратное преобразование Фурье.

Редактор Л.Повхан

Составитель Д.Широчин

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 6148/45Тираж 500 Подписное

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

Фиг.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения распределения скорости ультразвука в пространственно неоднородной среде, заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измеряют время прохождения этими импульсами базового расстояния 1, по этому времени определяют скорость ультразвука для нескольких точек излучения при постоянном базовом расстоянии 1 и используют найденные значения скоростей для определения распространения, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерения, интервал между точ ками излучения выбирают много меньшим базового расстояния 1 и большим пространственной длительности импульса упругой волны, а распределение скорости С; рассчитывают по формуле где Т· (х· ) - время прохождения ультразвуком базового расстояния 1 при нахождении излучателя в точке х;;

   F /-прямое преобразование

   F~ f *3 - обратное преобразование Фурье.

   Фиг.1