SU443305A1 - Способ измерени поглощени ультразвука - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области ультразвуковых измерений и может быть использовано в химической , нефтехимической и других отрасл х промышленности дл  ультразвукового контрол  за технологическими процессами, а также дл  научных исследований, например, в молекул рной акустике.

Известен способ измерени  поглощени  ультразвука путем генерации электрических импульсов, преобразовани , их в ультразвуковые и пропускаьш  последних через нсследуемую среду с последующим обратным преооразованием в электрические шшульсы с пропсрвдюнальной амплитудой по значению которой iy д т о поглащекии,

Однако известный способ невозможно применить в том случае, если полезный сигнал, полученны1  в результате преобразовани  прошедшего исследуемую среду ультразвукового сигнала в электрический, лежит ниже уровн  входных шумов приемника. Это может быть, в частности , при сильном затухании ультразвукового сигнала в исследуемой среде, а также при больших потев х на преобразование.

Дл  повш1ешш точности ж расширени  области измерений в сторону слабых сигналов по предлагаемому способу генерируемые электрические импульсы формируют в периодическую ,последовательность пачке импульсов

0 с периодом следовани  пачек, равным , например, удвоенной длительности пачки, а из электрического сигнала5 полученного в результате обратного преобразовани , выдел ют

5 низкочастотную гармонику, например, первую, амплитуда которой пропорциональна амплитуде ультразвуковых импульсов, прошедших исследуемую среду.

0

На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего описываемый способ.

Устройство содержит генератор I стандартных сигналов, выход которого соединен с гнездом внешне 0 запуска генератора 2 пр моу344 гольных импульсов, который, всвою очередь, подключен выходом к гнезду внешней импульсной модул ции генератора 5 высокой частоты, измерительную камеру 4 с двум  электроакустическими преобразовател ми , усилитель 5, амплитудный детектор 6 и фильтр 7, Синусоидальное напр жение генератора I стандартных сигналов частоты, например 15 кгц, промодулированное по амплитуде внутренним меандром 400 кгц (глубина модул ции 100), запускает генератор пр моугольных импульсов, работающий в режиме внешнего запуска . При этом напр жение на выходе генератора импульсов представл ет собой периодическую последовательность пачек видеоимпульсов, причаы частота следовани  .видеоимпульсов внутри каждой пачки определ етс  частотой напр жени  генератора стандартных сигналов, т.е. равна 15 кгц, а период следовани  пачек равен удвоенной длительности пачки, так как внутренне модулирующее напр жение генератора I имеет форму меандра. Длительность видеоимпульсов выбрана пор дка 25 мксек. Сигнал с выхода генератора пр моугольных импульсов используетс  дл  внешней импульсной модул ции генератора высокой частоты , вследствие чего его выходное напр жение представл ет собой периодическую последовательность пачек радиоимпульсов, длительность К€т-орых соответствует длительноети видеоимпульсов, т.е. равна 25 мксек, а несуща  частота составл ет , например, 75мгц. Это напр же -ние подаетс  на излучатель измерительной камеры 4 и преобразуетс  им в ультразвуковой сигнал, излучаемый в исследуемую среду. Прошедший через исследуемую среду ультразвуковой сигнал принимаетс  приемным преобразователем, усиливаетс  усилителем 5, поступает на детектор б и затем на узкополосный фильтр 7, настроенный на первую гармонику продетектированного напр жени , равную; где t/t 1250 мсек - длительность пачки радиоимпульсов, Использу  пачки импульом достаточно длитеТьност, всегда можно сделать частоту первой гармоники достаточно малой, например, пор дка нескольких сотен или дес тков герц, т,а, лежащей значительно ниже области частот , в которой действуют входные шумы приемника. Следовательно,выделение первой гармоники продекти рованного напр жени  будет происходить и в том случав, когда поле зный сигнал лежит ниже уровн  входных шуыов приемника, поскольку высокочастотные шумы будут задержаны фмьтроы. Если же полезный сигнал соизмерим или лежит выше уровн  шумов приемника, то в этом случае фильтраци  шума приводит к повышению точности измерений ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ измерени  поглощени  ультразвука путем генерации электрических импульсов, преобразовани  их в ультразвуковые и пропускани  последних через исследуемую среду с последующим обратным преобразованием в электрические испульсы с пропорциональной амплитудой , по значению которой суд т о поглощении, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности и расширени  области измерений в сторону слабых сигналов, генерируемые электрические импульсы формируют в периодическую последовательность пачек иь пульсов с периодом следовани  пачек, равным , например, удвоенной длительности пачки, а из электрического сигнала, полученного в результате обратного преобразовани , выдел ют- низкочастотную гармонику, например , первую, амплитуда которой пропорциональна амплитуде ультразвукоЕых импульсов, прошедших исслэдуемую среду.