SU1427185A1 - Способ измерени скорости ультразвука в жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области акустических измерений в жидкост х и может быть использовано при контроле технологических процессов в химической, знергетической и пищевой отрасл х промышленности. Цель изобретени  - повышение точности и упрощение измерений. В отличие от известных способов дл  определени  скорости звука измер етс  частота резонанса объема жидкости, наход щегос  внутри пьезоцилиндра. Способ заключаетс  в том, что к емкости, содержащей исследуемую жидкость, по ее внешнему диаметру жестко прикрепл ют пьезокерамический цилиндр, с его помощью возбуждают.в жидкости ультразвуковые колебани , измер ют частоту резонанса объема жидкости, наход щегос  внутри пьезоцилиндра, и определ ют скорость ультразвука по расчетной формуле с учетом ка- либровочногр коэффициента, I ил. ш (Л

Description

Изобретение относитс  к способам акустических измерений в жидкост х и может, быть использовано при контроле технологических процессов в химической, энергетической и пищевой отрасл х промьшшенности.

Цель изобретени  - увеличение точности измерений и упрощение процесса измерений.

На чертеже изображена схема реализации способа измерени  скорости ; ультразвука.

Устройство дл  осуществлени  способа измерени  . скорости ультразвука содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, пьезокерамический цилиндр 2, частотомер 3, фазометр 4 первый 5 и второй 6 вольтметры. На чертеже также обозначен участок трубопровода с исследуемой жидкостью. Пьезокерамический цилиндр 2 жестко закреплен на трубопроводе 7 по его внешнему диаметру и соединен одной из контактных обкладок с генератором 1 синусоидальных колебаний, частотомером 3, вольтметром 5 и первым входом фазометра 4, втора  контактна  обкладка пьезокерамического цилиндра 2 соединена с вторьм входом фазометра 4 и вольтметром 6.

Способ измерени  скорости ультразвука осуществл етс  следующим образом .

Предварительно пьезоцилиндр заполн ют эталонной жидкостью с известной скоростью распространени  ультразвука С,. Пьезоцилиндр 2 возбуждают генератором 1 синусоидальных колебаний. Колебани  пьезоцилиндра 2 передаютс  через стенку трубопровода 7 в заполн ющую его жидкость. Изменением частоты генератора 1 синусоидальных колебаний устанавливают i-й резонанс объема жидкости в области пьезоцилиндра 2, Его регистрируют частотомером 3 по минимуму фа- зй на фазометре 4 или по максимуму тока, определ емому с помощью вольтметра 5. F процессе измерений на пьезоцилиндре 2 поддерживают посто нным значение приложенного напр жени  с помощью вольтметра 6. По измеренному значению f -частоть i-ro резонанса объема жидкости определ ют калибровочный коэффициент К, завис щий от характеристик пьезоцилиндра 2 и трубопровода 7:

К

с,-е.

2 RRfT

где R - внешний радиус пьеэоцилиндра; Zri значение корн  функции

Бессел ,

Затем трубопровод 7 заполн ют исследуемой жидкостью.и измер ют частоту f , i-ro резонанса объема жидкос- ти, наход щегос  внутри пьезоцилиндра . Скорость ультразвука С определ ют по формуле:

Г - 5 f К п . Ч

.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  скорости ультразвука в жидкости, заключающийс  в том, что к емкости, в которой находитс  исследуема  жидкость, присоедин ют пьезоцилиндр, с его помощью возбуждают в исследуемой жидкости ультразвуковые колебани , измер ют резонансные параметры колебаний дл  исследуемой и эталонной жидкости, с учетом которых определ ют скорость ультразвука в жидкости, о т л и чающийс  тем, что, с целью повьшени  точности измерений, пьезоцилиндр жестко прикрепл ют к емкос- ти по ее внешнему диаметру, измер ют частоту i-ro резонанса объема исследуемой жидкости, наход щейс  внутри пьезоцилиндра, а скорость ультразвука определ ют по формуле

   С . - . К С . , f, к.

   0

   где R

   ; к

   внешний радиус пьезоцилиндра;

   основное значение корн  функции Бессел ; калибровочный коэффициент, учитывающий параметры емкости и пьезоцилиндра; частота i-ro резонанса объема жидкости.