SU146609A1

SU146609A1 - Method for measuring the speed and absorption of ultrasound in liquid media

Info

Publication number: SU146609A1
Application number: SU739388A
Authority: SU
Inventors: В.Н. Константинов; В.М. Лубэ
Original assignee: В.Н. Константинов; В.М. Лубэ
Priority date: 1961-07-24
Filing date: 1961-07-24
Publication date: 1961-11-30

Description

Известны способы измерени скорости и поглощени ультразвука в жидких средах с использованием генератора импульсов, усилителей, излучателей и приемников, кюветы с исследуемой средой и индикатора.Methods are known for measuring the speed and absorption of ultrasound in liquid media using a pulse generator, amplifiers, emitters and receivers, a cuvette with the test medium and an indicator.

В предлагаемом способе, с целью обеспечени проведени испытаний в средах, с резкопеременным затуханием, с расширением пределов и точности измерений, осуществл ют подачу в передающий тракт прибора управл ющего сигнала. Сигнал вл етс функцией отнощени сигнал-помеха, действующего в данный момент на входе индикаторного блока дл поддержани отношени сигнал - помеха на приемнике акустического тракта на заданном уровне.In the proposed method, in order to ensure testing in environments with sharply alternating attenuation, with the expansion of limits and accuracy of measurements, a control signal is sent to the transmitting path of the instrument. The signal is a function of the signal-to-noise ratio currently in effect at the input of the indicator unit to maintain the signal-to-noise ratio at the receiver of the acoustic path at a given level.

На фиг. 1 изображена блок-схема прибора, предназначенного дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг. 2 - блок-схема прибора дл измерени коэффициента поглощени .FIG. Figure 1 shows a block diagram of a device for carrying out the proposed method; in fig. 2 is a block diagram of an instrument for measuring the absorption coefficient.

Предлагаемый способ осуществл етс путем подачи в передающий тракт прибора управл ющего сигнала, вл ющегос функцией отношени сигнал - помеха, действующего на входе индикаторного блока.The proposed method is implemented by supplying a control signal to the transmitting path of the instrument, which is a function of the signal-to-noise ratio acting at the input of the indicator unit.

Блок-схема устройства содержит каскады усилителей 1, 2, 3, 4 и 5. Каскад 6 имеет линейный коэффициент усилени в широком интервале входных напр жений. Сигнал с пьезопреобразовател а поступает на входы щирокополостного 7 и линейного 2 усилителей. С выхода линейного усилител сигнал поступает на блок .усилителей 3 прив зки уровн ; при работе блока сигнал управлени по витс только в случае превышени заданного отношени сигнал-помеха на входе усилител 2.The block diagram of the device contains cascades of amplifiers 1, 2, 3, 4 and 5. Cascade 6 has a linear gain factor in a wide range of input voltages. The signal from the piezoelectric transducer is fed to the inputs of a broadband 7 and 2 linear amplifiers. From the output of the linear amplifier, the signal is fed to the power amplifiers block 3 level; during the operation of the unit, the control signal is only in the case when the specified signal-to-noise ratio at the input of the amplifier 2 is exceeded.

Далее, управл ющий сигнал детектируетс в детекторе 4, усиливаетс в усилителе 5 посто нного тока и подаетс на сетки двухкаскадного регулируемого усилител / таким образом, что его усиление максимально при отсутствии управл ющего сигнала.Further, the control signal is detected in the detector 4, amplified in the DC amplifier 5 and fed to the grids of the two-stage adjustable amplifier / in such a way that its gain is maximum in the absence of the control signal.

№ 146609-2No. 146609-2

Налр жение возбуждени оконченного каскада 6, а следовательно, и мощность, подводима к пьезоизлучателю е,-функци заданного оптимального уровн полезного сигнала на выходе приемного пьезопреобразовател а.The excitation of the finished cascade 6, and hence the power, is supplied to the piezo emitter e, a function of a given optimal level of the useful signal at the output of the receiving piezo transducer a.

На входе схемы прибора и регистрации при конечном измерении затухани в исследуемой среде поддерживаетс практически посто нный уровень полезного сигнала. Предел регулировани системы автоматического регулировани энергии (АРЭ) обусловливаетс максимально возможной колебательной могцностыо каскада 6. Величина этой мощности выбираетс , исход из максимального затухани в исследуемой среде.At the input of the instrument and registration circuit, a practically constant level of the useful signal is maintained during the final measurement of the attenuation in the test medium. The control limit of the automatic energy control system (ERA) is determined by the maximum possible oscillatory power of the cascade 6. The magnitude of this power is chosen based on the maximum attenuation in the medium under investigation.

Прибор дл непрерывного измерени коэффициента поглощени в потоке исследуемой среды может работать как в ламинарных, так и турбулентных потоках.A device for continuous measurement of the absorption coefficient in the flow of the test medium can operate in both laminar and turbulent flows.

При работе в турбулентном потоке прибор регистрирует средний во времени коэффициент поглощени . Напр жение с генератора 8 усиливаетс трехкаскадным усилителем 7 и подаетс на оконечный каскад 6, напр жение с выхода которого поступает на передающий пьезопреобразователь в кюветы, заполненной исследуемой средой- В зависимости от коэффициента поглощени в этой среде напр жение на выходе приемного льезощупа будет мен тьс и на выходе системы АРЭ 9 по витс управл ющий сигнал, под вли нием которого мен етс и коэффициент в усилителе 1, так, что на приемном пьезопреобразователе е будет поддерживатьс посто нный сигнал.When operating in a turbulent flow, the device records the time average absorption coefficient. The voltage from the generator 8 is amplified by a three-stage amplifier 7 and fed to the terminal cascade 6, the voltage from the output of which goes to the transmitting piezoelectric transducer in a cell filled with the medium under study. at the output of the ERA 9 system, a control signal is output, under the influence of which the coefficient in amplifier 1 also changes, so that a constant signal is maintained at the receiving piezoelectric transducer.

Так при изменении коэффициента поглощени в исследуемой среде к излучающему щупу будет подводитьс сигнал той или иной величины, замер емой с помощью регистрирующего устройства 10, щкала которого градуирована в единицах поглощени .So, when changing the absorption coefficient in the test medium, a signal of one or another value measured by the recording device 10, the scale of which is graduated in units of absorption, will be supplied to the radiating probe.

Сигнал на приемном пьезообразователе а мен етс в незначительных пределах. В регистрирующее устройство вводитс коррекци через блок // развертки, пропорциональна изменению сигнала на приемном конце акустического тракта, что уменьшает погрешность измерени .The signal on the receiving piezo former varies slightly. A correction is entered into the recording device through a scanner unit // proportional to the change in the signal at the receiving end of the acoustic path, which reduces the measurement error.

Предлагаемый способ измерени скорости позвол ет расширить пределы и точность измерений и исключить ошибки от случайных возмущений .The proposed method of measuring the velocity allows one to expand the limits and accuracy of measurements and eliminate errors from random perturbations.

Предмет изобретени Subject invention

Способ измерени скорости и поглощени ультразвука в жидких средах с использованием генератора импульсов, усилителей, излучателей и приемников, кюветы с исследуемой средой и индикатора, отличаюц1 и и с тем, что, с целью проведени измерений в средах с резкопеременным затуханием, с расщирением пределов и точности измерении, осуществл ют подачу в предыдущий тракт прибора управл ющего сигнала, вл юидегос функцией отнощени сигнал - помеха, действующего в данный момент на входе индикаторного блока дл поддержани отнощени сигнал-помеха на приемнике (приемном пьезощупе) акустического тракта на заданном уровне.The method of measuring the speed and absorption of ultrasound in liquid media using a pulse generator, amplifiers, emitters and receivers, a cuvette with the test medium and an indicator, is different from that in order to take measurements in environments with fast-alternating attenuation, with extension of limits and accuracy measurement, a control signal is supplied to the previous path of the instrument, it is a single function of the signal-to-noise ratio currently acting at the input of the indicator unit to maintain the signal-to-room ratio ha on the receiver (receiver piezo probe) of the acoustic path at a given level.