SU587388A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвука в жидких средах - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКСРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В ЖИЖИХ СРЕДАХ

уменьшени  амплитуды прин того С1гнала в материале поглотител  и соответственно с условлевное этим снижение точности измерени , а также невозможность введени  дифракционных поправок дл  результирующей системы среда-поглотитель вследствие существенного усложнени  структуры акустического пол  на границе раздела между средой н lШглoтитeJюм (даже если удельный акустический импеданс последнего равен тановому дл  среды - из-за услови  конечности тангенциальных компонент потенциала на границе), что также снижает точность измерений .

Цель изобретени  - повышение точности абсолютных измерений скорости ультразвука.

На .чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Излучающа  пьезопластина 1 соединена с выходом генератора 2 высокочастотного

напр жени  рабочей частоты, измер емой частотомере 3. Собственна  частота излучающей пьезопластины совпадает с собственной частотой подвижной приемной пьезоплас- тины 4. Обе пластины односторонне нагружены исследуемой жидкостью. Приемна  пьезопластина соединена с индуктивностью 5, образующей с емкостью пьезоэлемента и монтажной емкостью колебательный контур , собственна  частота которого совпадает с собственной частотой пьезоэлемента . Параллельно этому контуру включен резистор 6, сопротивление которого равно сопротивлению излучени Т . Выход усилител  7 прин того сигнала соединен с одним из выходов сумматора 8, на другой вход которого поступает высокочастотное напр жени от 1- нератора 2. Выход сумматора соединен с регистрирующей схемой 9.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении излучател  непрерывным синусоидальным напр жением в измерительной камере между излучателем и приемником устанавливаетс  режим бегущей волны, обусловленный нулевым значением коэффициета отражени  от приемника. Прин тые сигналы усиливаютс  до уровн  напр жени  на выходе генератора и вместе с последним формируют на выходе сумматора кривую реакции вида синус по модулю , количество экстремумов кривой реакции в интервале между минимальным и максимальными оассто ни ми от излучател  до приемника подсчитываетс  регистрирующей схемой. Искома  скорость ультразвука определ етс  при этом изме- резными рассто ни ми, количеством экстремумов , рабочей частотой и расчетной дифракционной поправкой.

Электрическое согласование приемника со средой осушествл етчз  путем компенсации статической емкости пьезопластины соответствующей индуктивностью с одновременным шунтированием образованного колебательного контура резистором, сопротивление которого вместе с эквивалентным сопротивлением контура равно сопротивлению излучени  пьезопластины в исследуемую жидкость Обеспечение режима бегущей волны позвол е вводить расчетные дифракционные поправки, найденные дл  заданного отношени  размеров преобразователей к длине волны при измеренных начальном и конечном рассто ни х между преобразовател ми. Электрическое согласование приемного преобразовател  со средой не уменьшает амплитуды высокочастотного напр жени  на входе усилител  и соответственно не ухудшает соотношени  сигнал: шум, что оказываетс  решающим фактором дл  обеспечени  высокой точности измерени  при условии, что регистрацию экстремумов наиболее целесообразно осуществл ть в минимумах суммарного напр - -же ни  .

Эф(ктивность предлагаемого устройства характеризуетс  снижением величины абсолютной погрешности измерени  скорости ультразвука по крайней мере в 5 - 10 раз за счет уменьшени  погрешности измерени  абсолютной величины (устранение система-тических погрешностей, обусловленных дифракционными эффектами) и повышени  разрешающей способности при увеличении отношени  сигнал: шум (уменьшение случайных погрешностей).

Claims (2)

1.Химунин А,и др. К вопросу о вли нии формы кривой реакции на точность измерени  скорости, звука в жидкост х. Сборник трудов 2-й Всесоюзной конференции Вопросы методики ультразвуковой интерферометрии , Вильнюс, Минтис, 1967, с. 138-155.

2.Бражников Н. И. Ультразвуковые методы ,М-Л., Энерги , 1965, с. 107-108.