SU485375A1 - Ультразвуковой датчик - Google Patents

Description

1

Изобретение относшх   к технике измерени  физических свойств веществ и может быть использовано дл  анализа состава жидких и газообразных технологических сред.

Известно применение улыразвуковых

колеба} ий в измерительной технике, в частности дл  контрол  состава различных веществ . Измер   скорость распространени  или коэффициент затухани  ультразвуковых волн, можно судить о составе контролируемой среды. Известен ультразвуковой датчик дл  контрол  физических параметров сред, включающий 1фиемный и излучающий иьезопреобразователи , размещенные в герметичных корпусах на двух основани х, скрепленных с номощью трубчатых стоек.

Недостатком известного датчика  вл етс  ненадежность выделени  полезного сигнала на приемном пьезопреобразователе и, как следе гвие э-юго, недостаточна  точност измерений. Указанные недостатки св заны с тем, что излученный сигнал прои едший через исследуемую среду и прин тый иьезонриемииком , значительно ослабевает. По элементам конс1 1укции ульаразвукового

датчика излученный сигнал расирисгран ечс  с больщей скоростью гораздо меньщим коэффициентом затухани , чем в конфолируемой среде. На приемном пьезопреобразователе , таким образом, накладываютс  сигналы, прошедшие через измер емую схьму (полезный сигнал) и сигналы, прошедшие по элементам конструкции (помехи), причем последний в неко1-орых случа х может даже превышать полезный сигнал.

Цель изобретени  - повышение надежности выделени  полезного сигнала при приемном пьезопреобразоватепе и повышение точности измерений.

Дл  э-юго в предлагаемом датчике СЮЙки выполнены в виде набора отдельных жестко соединенных между собой торцами, например через слой клей, мелких трубчатых элементов, имеющих одинаковые внутренние и различные виршние диаметры, при этом торцы трубчачых элементов стоек

выполнены р конической фаской, а сами элементы выполнены из материалов с различными волновыми акустическикж сопротивлени ми .I На чертеже лдображено предлагаемое устройство. Датчик состоит из приемного 1 и излучающего 2 пьезопреобразователей, закрепленных в герметичных корпусах 3 и 4 на основани х 5 и 6. Основани  соединены между собой с помощью трубчатых стоек, выполненных в виде набора отдельных жест ко соединенных между собой торцами, например сваркой или с помощью кле , мелких трубчатых элементов, имеющих одинаковые внутренние и различные внешние диа Meipbi и выполненных из материалов с различными волновыми акустическими сопротивлени ми. Дл  уменыиени  площади непосредственного соприкосновени  соседнихэлементов стоек их торцы могут быть выполнены с конической фаской. Принцип действи  устройства заключаетс  в следующем. При возбуждении излучающего преобразо вател  2 ультразвуковой сигнал проходит через исследуемую среду и регистрируетс  приемным преобразователем 1. Сигнал же,пpoxoд uJИЙ через стойки, существенно ослабл етс  из-за многократных отражений на границах стыка трубчатых элементов. Коэффшхиент отражени  на границах элемен тов будет максимален при их длине, крат|ной четверти длины волны в материале элемента. Как показывают эксперименты, при числе элементов, равном 15-20, досгигаетс  почЕИ полна  звукоизол ци  СЮе Датчик может быть использован дл  - исследовани  твердых образцов, жидкостей и газов. Надежна  звукоизол ци  приемного пьезоэлемента приводит к тому, что полезный сигнал значительно превосходит сигнал помех; это позвол ет упростить вторичную измерительную схему всего гфибора и повысить точность измерений. Предмет изоб ретени 1 .Ультразвуковой датчик, включающий приемный и излучающий пьезопреобразователи , размещенные в герметичных корпуcax на двух основани х, скрепленных с помощью трубчатых стоек, отличающийс  тем, что с целью повышени  надежности выделени  полезного сигнала и повышени  точности измерений, стойки выполнены в виде набора отдельных жестко соединенных между собой торцами, напримерчерез слой кле , мелких трубчатых элементов, имеющих одинаковые внутренние и различные внешние диаметры, 2.Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что торцы трубчатых злеMe JTOB стоек выполнены с конической фаской . 3.Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что трубчатые элементы стоек выполнены из материалов с различными волновыми акустическик.и со1Г 1Отивлени ми .