SU1364970A1

SU1364970A1 - Устройство дл измерени скорости распространени звука в жидкости

Info

Publication number: SU1364970A1
Application number: SU843819633A
Authority: SU
Inventors: Владлен Иванович Бабий
Original assignee: Морской гидрофизический институт АН УССР
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1988-01-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель изобретени повышение достоверности за счет повышени пространственной разрешающей способности при измерени х в неоднородных средах. Устройство содержит обратимый электроакустический преобразователь и электрически соединенный с ним электроный измеритель скорости звука. Новым вл етс то, что излучающа поверхность обратимого электроакустического преобразовател вьшолнена в виде шарового по са, образованного сечением сферы двум параллельными плоскост ми, равноудаленными от центра сферы. 2 ил.

Description

QQ

СО

10

15

20

25

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости распространени звука в различных жидкост х .

Цель изобретени - повышение достоверности за счет повышени пространственной разрешающей способности .

На фиг.1 и 2 схематически изображено предложенное устройство.

Устройство содержит обратимый электроакустический преобразователь 1 и электронный измеритель 2 скорости звука. Обратимый электроакустический преобразователь 1 может быть вьтолнен, например, из пол ризованной по толщине пьезокерамики с нанесенными на нее внутренним и наружным металлическими электродами.- Внутренний электрод заземлен, а наружный электрод изолирован электрически от окружающей среды и соединен с входом электронного измерител 2 скорости звук,а. Внутренний объем преобразовател 1 заполн етс исследуемой жидкой средой 3 в процессе измерений. Наружна поверхность преобразовател 1 покрыта звукопоглощающим покрытием , например эпоксидным с наполнителем , резиной и т.п., дл звукоизол ции от окружающей среды.

Электронный измеритель 2 скорости звука содержит генератор электрических импульсов,соединенный с преобразователем 1 через электронный ком- MyTatop, усилитель прин тых импульсов , вход которого соединен с преобразователем 1 через тот же коммута- 40 выходе электронной схемы f тор, и устройство дл измерени ин- С 2R/f. В воде при тервалов -времени между излученным и прин тым импульсами, один вход которого подключен к генератору, а другой вход - к выходу усилител . Ком- 45 мутатор служит дл поочередного подключени преобразовател 1 к выходу генератора и к входу усилител .

В сферическом обратимом преобразователе 1 внутренн излучающа по- Q верхность выполнена в виде шарового по са высотой 1, образованного сечением сферы радиуса R двум параллельными плоскост ми, равноудаленными от центра сферы на рассто ние 1/2. Позицией 4 обозначен центр кривизны сферической поверхности радиуса R, стрелкой и - направление набегающего потока жидкости, например, при бук30

35

55

сировке, позицией d - размер ф ного п тна (размер звукового п в перет жке сферического рез тора) .

Устройство работает следующ разом.

Электроный измеритель 2 ско распространени акустических к баний вырабатывает электрическ пульс, который возбуждает обра электроакустический преобразов 1. Преобразователь 1 преобразу электрические колебани в акус скую волну, котора , распростр сь в исследуемой жидкости 3 о внутренней излучающей сферичес поверхности преобразовател 1, зует сход щуюс к фокусу Д (це сферы) акустическую волну. Пос хожден 1 фокуса 4 звукова вол расходитс в обратном направле достигает вогнутой внутренней ческой поверхности преобразова 1, где преобразуетс в электри сигнал и регистрируетс в элек ной схеме 2, в кото рой и произ определение скорости распростр ни акустических колебаний, на мер, на основе соотношени где t - интервал времени межд лученным и прин тым импульсами

В используемой электронной импульсно-циклического измерит 2 скорости зву ка и акустическо кусирующей системе R 1 см и 1 см. Если электронна схема пускаетс первым пришедшим имп сом, то частота следовани им

1,5 KM/c.f 75 кГц, Если дли ность излучаемого бипол рного и са 10 С, ТО его простран на прот женность в жидкости (в

А С . 0,15 мм, размер фо ного п тна (перет жки) d 1,2 R/l 0,4 мм. Коэффициент ко ции в фокусе F(0) (l/d)i 6 что позволит исследовать неодно сти пол скорости звука в жидко ( морской среде) вплоть до масшт d 0,4 мм.

Высока пространственна раз ща способность измерител позв вы вл ть мелкомасштабные неодно ности пол скорости звука в мор среде, что особенно важно при и

5

0

5

0 выходе электронной схемы f С 2R/f. В воде при 5

Q

0

5

сировке, позицией d - размер фокального п тна (размер звукового пучка в перет жке сферического резонатора ) .

Устройство работает следующим образом .

Электроный измеритель 2 скорости распространени акустических колебаний вырабатывает электрический импульс , который возбуждает обратимый электроакустический преобразователь 1. Преобразователь 1 преобразует электрические колебани в акустическую волну, котора , распростран сь в исследуемой жидкости 3 от внутренней излучающей сферической поверхности преобразовател 1, образует сход щуюс к фокусу Д (центру сферы) акустическую волну. После про- хожден 1 фокуса 4 звукова волна расходитс в обратном направлении и достигает вогнутой внутренней сферической поверхности преобразовател 1, где преобразуетс в электрический сигнал и регистрируетс в электронной схеме 2, в кото рой и произойдет определение скорости распространени акустических колебаний, например , на основе соотношени , где t - интервал времени между излученным и прин тым импульсами.

В используемой электронной схеме импульсно-циклического измерител 2 скорости зву ка и акустической фокусирующей системе R 1 см и 1 1 см. Если электронна схема запускаетс первым пришедшим импульсом , то частота следовани импульсов

C/2R, С

1,5 KM/c.f 75 кГц, Если длительность излучаемого бипол рного импульса 10 С, ТО его пространственна прот женность в жидкости (воде)

А С . 0,15 мм, размер фокального п тна (перет жки) d 1,2 Л, R/l 0,4 мм. Коэффициент концентрации в фокусе F(0) (l/d)i 600, что позволит исследовать неоднородности пол скорости звука в жидкости (морской среде) вплоть до масштаба d 0,4 мм.

Высока пространственна разрешающа способность измерител позвол ет вы вл ть мелкомасштабные неоднородности пол скорости звука в морской среде, что особенно важно при изучеНИИ Мирового океана и освоении его ресурсов,

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измерени скорости распространени звука в жидкости, содержащее обратимый электроакустический преобразователь, рабоча поверхность которого имеет форму поверхности тепа вращени , а образованна этой поверхностью полость предназначена дл исследуемой жидкости, и

364970

электроный измеритель скорости звука , электрически соединенный с обратимым электроакустическим преобразователем , отличающеес тем, что, с целью повышени достоверности за счет повышени пространственной разрешающей способности,рабоча поверхность обратимого электроакустического преобразовател выполнена в виде шарового по са, образованного сечением сферы двум параллельными плоскост ми, равноудаленными от центра сферы.

10

и

€риг.1

фиг. 2