SU1651193A1

SU1651193A1 - Способ измерени параметров акустических сигналов в средах и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1651193A1
Application number: SU864075384A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Адонин; Виктор Николаевич Москвин; Алексей Николаевич Серьезнов; Вячеслав Петрович Стариков
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт; Предприятие П/Я Г-4736
Priority date: 1986-04-21
Filing date: 1986-04-21
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение относитс к информационно-измерительной технике. Цель изобретени - повышение достоверности измерений за счет термокомпенсации чувствительности пьезоэлемента датчика. Дл этого на пьезоэлемент 1 в процессе измерений воздействуют посто нным электрическим полем , знак и величину которого определ ют по изменению электрофизических свойств (комплексного сопротивлени ) материала пьезоэлемента 1, измеренному в наложенном на преобразователь высокочастотном электрическом поле малой мощности Термокомпенсаци чувствительности осуществл етс соединенными в кольцо с пьезоэлементом блоками (дополнительный конденсатор 7, мост 8 переменного тока, высокочастотный усилитель 9 и блок 10 управлени величиной пол ризации), а также высокочастотным генератором 11, выход которого подключен к мосту 8 переменного тока, и блоком 12 питани , подключенным к блоку 10 управлени величиной пол ризации . 2 с.п.ф-лы, 1 ил

Description

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, а именно к измерению параметров акустических сигналов.

Цель изобретения - повышение достоверности измерений за счет термокомпенсации чувствительности пьезоэлемента датчика.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения параметров акустических сигналов.

Устройство для измерения параметров акустических сигналов содержит последовательно соединенные преобразователь с пьезоэлементом 1 и заземленным 2 и потенциальным 3 электродами, конденсатор 4, усилитель 5 и блок 6 регистрации, последовательно соединенные длополнительный конденсатор 7, мост 8 переменного тока, высокочастотный усилитель 9 и блок 10 управления величиной поляризации, а также высокочастотный генератор 11 и блок 12 питания. Дополнительный конденсатор 7 соединен с потенциальным электродом 3. выход высокочастотного генератора 11 подключен к мосту 8 переменного тока, а выход блока 10 управления - к потенциальному электроду 3, блок 12 питания соединен с блоком 10 управления. Кроме того, показан участок исследуемого материала 13.

Устройство работает следующим образом.

Акустический сигнал, возникший в исследуемом материале 13, принимается пьезоэлементом 1, на который подается поляризующее напряжение блоком 10 управления величиной поляризации. При этом на электродах 2 и 3 возникает напряжение, которое через разделительный конденсатор 4 поступает на усилитель 5, усиливается им и передается на блок 6 регистрации. Величина напряжения, поступающего. на разделительный конденсатор 4, зависит от амплитуды акустического сигнала, величины поляризации пьезоэлемента 1 и от пьезоэлектрических контакт материала пьезоэлементов 1, изменяющихся с температурой. С целью компенсации измерения пьезоэлектрических констант, а, тем самым, и чуствительности пьезоэлемента 1 величина поляризующего напряжения изменяется с температурой. Для измерения пьезоэлектрических констант на яьезоэлемент 1 с высокочастотного генератора 11 через мост 8 переменного тока, высокочастотный усилитель 9 и блок 10 управления величиной поляризацией подаются высокочастотные электрические колебания, напряженность поля которых много меньше напряженности поля поляризации. При изменении тем пературы среды изменяется комплексное сопротивление пьезоэлёмента 1. что приводит к возникновению сигнала на выходе моста 8 переменного тока, управляющего блоком 10 управления величиной поляризации. Появление сигнала на выходе моста 8 переменного тока приводит к изменению напряжения поляризации, подаваемого на пьезоэлемент 1, до того уровня, пока чувствительность пьезопреобразователя 1 не примет значение, бывшее при нормальной температуре. При этом необходимо учесть, что величина поляризации должна выбираться индивидуально для каждого типа пьезоэлемента, т.е. должна осуществляться тарировка блока 6 регистрации в рабочем диапазоне температур.

Способ измерения акустических сигналов и устройство для его осуществления могут быть использованы при испытаниях материалов и конструкций, находящихся в средах с меняющимися параметрами.

Claims

Формула изобретения

1. Способ измерения параметров акустических сигналов в средах, заключающийся в том. что акустические сигналы принимают преобразователем с пьезоэлементом из поляризуемого диэлектрического материала, в процессе измерений подают на пьезоэлемент поляризующее напряжение, определяют величину поляризующего напряжения, необходимую для компенсации изменения чувствительности при изменении температуры среды, изменяют поляризующее напряжение на эту величину и измеряют параметры принятых акустических сигналов, отличающийся тем. что, с целью повышения достоверности измерений, пьзоэлемент дополнительно помещают в высокочастотное электрическое поле, напряженность которого много меньше напряженности поля поляризующего напряжения, а величину поляризующего напряжения определяют по изменению характеристик высокочастотного поля.
2. Устройство для измерения параметров акустических сигналов в средах, содержащее последовательно соединенные преобразователь с пьезоэлементом из поляризуемого диэлектрика и заземленным и потенциальным электродами, конденсатор, усилитель и блок регистрации, потенциальный электрод преобразователя подсоединен к конденсатору, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерений, оно снабжено блоком питания, мостом переменного тока, высокочастот ным генератором, высокочастотным усилителем, блоком управления величиной поляризации и дополнительным конденсатором, мост переменного тока через дополнительный конденсатор подключен к потенциальному электроду преобразователя, выход высокочастотного генератора подключен к мосту переменного тока, вход высокочастотного усилителя соединен с мостом переменного тока, выход высокочастотного усилителя соединен с блоком управления 5 величиной поляризации, а блок питания подключен к блоку управления величиной поляризации.