SU1702288A1 - Способ измерени акустических параметров сред - Google Patents

Description

1

(21)4631947/28

(22) 04 01 89

(46)30 12 91 Бюл №48

(71)Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса

(72)В.А Сукацкас (53)620.179.16(0888)

(56)Комариков А.Е. Ультразвуковые измерени , М: Из-во Стандартов, 1970.

Иллукас В., Яронис (Сукацкас В. Ультразвуковые интерферометры Вильнюс: Мокс- лас 1983.

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕД

(57)Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано дл 

определени  акустических параметров веществ , в основном жидкостей, и определени  физико-химических параметров сред по их акустическим свойствам, Целью изобретени   вл етс  увеличение точности за счет исключени  реверберационных помех. Сущность изобретени  состоит в том, что управл ют кривизной фронтов принимаемой и излучаемой волн на основе приближенного значени  скорости ультразвука в исследуемой среде и по мере получени  более точных значений скорости корректируют закон изменени  крутизной до получени  монотонного изменени  амплитуды и фазы прин того сигнала . 2 ил

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано дл  определени  акустических параметров веществ , в основном жидкостей, и физико-химических параметров сред по их акустическим свойствам

Целью изобретени   вл етс  увеличение точности за счет исключени  ревербера- ционных помех

На фиг 1 представлена структурна  схема устройства дл  реализации способа измерени  акустических параметров веществ; на фиг. 2 - схематическое расположение электродов пьезопреобразователей.

Устройство состоит из диапазонного генератора 1, выход которого подключен к входу регулируемого многоканального фазовращател  2, выходы которого соединены С соответствующими элементами кольцевого излучател  3, камеры 5 с исследуемой средой, кольцевым приемником 4, элементы которого соединены с соответствующими входами регулируемог фазовращател  7, последовательно соединенного с усилителем 8 и измерителем 9, выход которого соединен с блоком 11 обработки информации , выходы которого соединены с управл ющими входами регулируемых многоканальных фазовращателей 2 и 7, блока 11 меток перемещени , механически св занного с кольцевым приемником 4

Выход блока 11 соединен с вторым входом блока 10, выход диапазонного генератора 1 дополнительно соединен с вторым входом измерител  9, а управл ющий вход с дополнительным выходом блока 10

Сущность изобретени  состоит в том, что в предлагаемом способе измерени  акустических параметров веществ, основанном на излучении в исследуемую среду помещенную между параллельными поверхност ми пьезоизлучател  и пьезоприемника ультразвуковых волн, приеме их и определении амплитуды и фазы прин тою сигнаKSPUti

о

N) Ю 00 00

па, по ко гор u vi суд и г о схожее г 1 v гт гпоще- нии ультразвука При изменении1 ц гг,(0  им  между us езопреобразо -и эл ми или часто гы управл ет крутизной фронтов излучаемой и принимаемой сол путем изм°не им  фазовых 1,, виюв изма л енм , подаваемого з илом роды пье- зоизлучагел  и снп лземого с -.о .ЬЦЙЕЫХ электродов пьезоприемиика

Фазовые сдвиг I- пп счпгывс1гст ич ве прмблмженно известен ,,,, ,,i о POCMI yihipaj , иссле/jv. мпЈ геде по зависимом и

Алл.

(f ,i

Ri + R. - i- 1,, .n

г jrf

V Г

-«О w

где j -- 1 дл  T G-iOH Vty4,aie/i« (

UJ

Д Я 1L630npi .eiv пика1

Ay,j - сцн /н иачррженик подаваемого на 1-й электрод пьезгаизлучате- л  или снимаемою с i ю электрод пьезо- приемника:

rtj радиус 1-го кольцевою электрода;

RJ - радиус фронта волны,

f - MRcroia;

: - с  рость улырлзвукз з ьсо.гцуемой ср&це;

Ј,- рассючнь1е пежду пьеоолзлу ателен и nhe30Prii/ 3MHii OM;

n - количество копьцевы,, злекгподиь

Операцию мзмененп Фазовых с.двпгой при новом |,ачении скорости v тыргзвукэ в среде поторч oi рсскуррнтно до получени  монотонного, ресерборацион1 л вы- брссоз изменени  змилитудм и фчзн прмн - rOFO сигнала npi-i изменении расслоени  мехду излучателем и приемником Значени  СКОРОСТИ При ДОСГИХенИИ ЛСГО 7ч,ЛОВ1,

принимаетс  за щетинное . с скорости ультразвука и исследуемой сред

Способ осуществл етс  следующим образом

Заполн ю камеру 5 исследуемым веществом-жидкостью , газом. ВооЬ/ждагаг пьезоюзлучатель 3 от генератора 1 через фазовраща ель 7, выходы канатов которого подключены х отдельным кольцевым электродам пьззоизлучател  3, включа  ;ент- оальный электрод в виде диска (фиг j

Загружают а пам ть блока 0 -ледую- щие программы, зависимость фазового сдвига .j каждого канала фазоврэша- телей от управл ющего сигнала Uj.j (и чаг.о- ты f) Б и да

АРМ fi.j(Uu 0(3

программа дл  расчета р да значений фезо- вых сдвигов , j, обеспечивающих сое- рические фронты поинимаемых и

излучаемых волн по формулам (1) и (2); программы дл  расчета скорости С и коэффициента поглощений ультразвука в виде:

С.(Н)(4)

Е (5)

дл  измерительной системы с переменной базой, где Е0, Е - начальное и текущее значение амплитуды сигнала на выходе усилител  8; I - текущее значение рассто ни 

между преобразовзгел ми, А(р) -изменейе фазы суммарного сигнала (на входе бло

а 8), соответствующее заданному

изменению длины или частотыд(Т); g- приаорна  константа.

Claims (1)

1. Ввод т в пам ть блока 10 обработки информации приближенно известное значение скорости ультразвука б и по формулам (1,2) вычисл ют необходимые величины фазовых сдвигов дл  каждого канала фазовращателей2и7 , по зависимости (3)-величины управл ющих сигналов каждого канала фазовращателей 2 и 7. Измен ют частоту f или рассто ние посредством блоков 1 или 6. Во времй изменени  информаци  о f и 1поступает в блок 10 обработки информации, где вычисл ютс  параметры дл  управлени  Фронтами принимаемой и излучаемой волн. Одновременно вычисл ютс  значени  скорости и поглощени  ультразвука по формунам (4) и (5), уточненное значение скорости С подставл етс  в формулы (1) и (2) дл  следующего шага работы. Критерием того, что значение скорости правильное,  вл етс  монотонное без реверберационных выбросов изменение фазы и амплитуды сигнала на входе и выходе измерител  9. Формула изобретени  Способ измерени  акустических пара- г. чтров сред, заключающийс  в том, что в

   исследуемую среду излучают сфокусированные в точку акустические волны, принимают на заданном рассто нии от области излучени  акустические волны, прошедшие исследуемую срзду, измер ют амппитуду и фазу

   прин тых акустических волн, с учетом кото- ры/ рассчитывают скорость и поглощение акустических BOTH в исследуемой среде, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности за счет исключени  реверберационных полдех, измен ют не менее двух р з рассто ние от области излучени  до об- ластм приема колебаний, после каждого изменени  фокусируют акустические волны в ту же точку, определ ют зависимость амплитуды и фазы прин тых акустических волн от рассто ни  между областью излучени  и лриема, с учетом которой рассчитывают ско- роств и поглощение акустических волн в исследуемой среде.

   (риг.1