SU1629840A1 - Датчик на поверхностных акустических волнах дл определени состава газов или жидкостей - Google Patents

Description

1

(21)4663689/28

(22)16.03.89

(46) 23.02.91. Бюл. № 7

(72) Ю.В.Вельский, В.И.Малахов,

А.Н.Русаков и В.Г.Сорокин

(53) 620.179.16 (088.8)

(56) British Polymer Journal, 1987,

v.19, № 384, p.401-407.

IEEE Ultrasonics Symposium Procu- dings, 1987, p.633-636.

(54) ДАТЧИК НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА ГАЗОВ ИЛИ ЖИДКОСТЕЙ (57) Изобретение относитс  к средствам ультразвукового контрол  и может быть использовано при контроле составов газов или жидкостей. Цель изобретени  - повышение чувствительности. Цель достигаетс  путем размещени  на поверхности звукопровода под пленкой из селективного сорбента решетки от отражающих ПАВ элементов с периодом , величина d которого выбрана из v , , „ v

услови 

2f0(1+tf)

Јd

2f(1-2)

где V - скорость ПАВ в материале звукопровода; fQ - центральна  частота преобразовател  ПАВ; d - относительна  ширина полосы рабочих частот в устройстве, содержащем провод, размещенные нашего поверхности входной и выходной преобразователи ПАВ и расположенную мечцу ними пленку из селективного сорЬента. 2 ил.

Изобретение относитс  к ультразвуковому контролю физико-механических характеристик различных веществ и может быть использовано при контроле состава газов или жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности датчика на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

На фиг.1 приведена схема датчика на ПАВ; на фиг.2 - амплитудно-частотна  характеристика датчика на ПАВ.

Датчик на ПАВ содержит звукопро- вод 1, входной 2 и выходной 3 преобразователи ПАВ, пленку 4 селективного сорбента и решетку 5 из отражающих ПАВ элементов, рассто ние d между которыми удовлетвор ет условию:

2f(T+J) d62fQ

(1-5)

(1)

где v - скорость ПАВ в материале

звукопровода;

fft - центральна  частота преобразователей ПАВ;

и - относительна  ширина полосы рабочих частот преобразователей ПАВ.

Смысл выражени  (1) заключаетс  в том, что при выполнении этого услови  полоса режекции (непропускани ) сигнала ПАВ находитс  в пределах главного лепестка АЧХ преобразователей ПАВ.

Датчик на ПАВ работает следующим образом.

Входной преобразователь 2 возбуж-i дает в звукопроводе 1 ПАВ, котора 

)«Л

О Ю

ЯШ&.

принимаетс  выходным преобразователем 3. При выполнении услови  (1) из-за наличи  решетки 5 между преобразовател ми на некоторой частоте f внутри полосы рабочих частот преобразователей наблюдаетс  режекци  сигнала , т.е. при отражении ПАВ от решетки АЧХ датчика возникает полоса непропускани  сигнала на частоте f (фиг.2). Частота f св зана со скоростью V| распространени  ПАВ в слоистой структуре пленка - звуко- провод соотношением

(2)

v К 2d

Ширина полосы режекции определ етс  числом элементов в решетке 5, т.е. ее длиной вдоль направлени  распространени  ПАВ. Частоту f измер ют частотомером (не показан). Воздействуют на пленку 4 исследуемым газом или-жидкостью, в результате чего из-за адсорбции пленкой контролируемых элементов или веществ происходит изменение- скорости ПАВ в слоистой структуре и изменение частоты режекции в соответствии с выражением (2). С помощью частотомера измер ют величину изменени  частоты режекции, по которой суд т о присутствии в среде контролируемых элемен

0

тов или вещества и об их концентрации .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик на поверхностных акустических волнах дл  определени  состава газов или жидкостей, содержащий звукопровод и размещенные на его поверхности входной преобразователь поверхностных акустических волн (ПАВ), выходной преобразователь ПАВ и пленка селективного сорбента, располо-- женна  между входным и выходным преобразовател ми ПАВ, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, он снабжен размещенной на поверхности звукопро- вода под пленкой селективного сорбента решеткой отражающих ПАВ элементов , рассто ние d между которыми удовлетвор ет условию

   2f

   (Т+Ю

   dЈ

   2f,

   v

   ™3)

   где v fo 0

   8скорость ПАВ в материале звукопровода;

   центральна  частота преобразователей ПАВ; относительна  ширина полосы рабочих частот преобразователей ПАВ.

   X

   Фаг.1

   |

   Ч

   f

   Фаг. 2

   Частота