SU606128A1 - Устройство дл контрол качества и состава среды по скорости ультразвука - Google Patents

Description

Изобретение отнх;итс  к технике неразрушаюшего контрол  резонансным ультразвуковым .методом и предназначаетс  дл  физико-технического анализа и контрол  качества масел, битумов, густых пищепродуктов, бетонов, пластических материалов вблизи точки затвердени , негомогенньгх жидких смесей.

Известно устройство, в котором дл  измерени  скорости ультразвука в жидкост х на частотах не ниже 11ОО кГи в качестве JQ излучател  и приемника ультразвуковых волн использукуг пьезопреобразователь, имеющий форму полого цилиндра, внутренн   и внешн   стенки которого посеребрены. Серебр ный слой на внутренней и внешней стен- 5 ках прорезан вдоль образующей цилиндра в двух местах, и, таким образом; получены два коаксиальньпс цилиндрических пьезопреобразовател  - излучак иий и приемный ll.

Иаиболее близким по технической сушнос- о ти к предложенному  вл етс  устройство дл  контрол  качества и состава среаы по скорос:ти ультразвука 2j , содержащее ультразвуковой генератор переменкой частоты, ч.чгтотомер, осииллотраф, излучак иий и при- 25

емный преобразователи, образукшие конфокальный резонатор.

Недостаток известиого устройства состоит в том, что при измерении скорости ультразвука в сильнопоглошаюших жидкост х в диапазоне частот 2ОО-1ООО кГц результаты измерений содержат значительные погрешности .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Цель достигаетс  тем, что преобразователи вьшолнены в виде сферических сегментов .

На фиг. 1 показана структурна  схема устройства|на фиг. 2 - конфокальный акустический резонатор в разрезе; на фиг. 3 - экспериментальные кривые добротностей: а-цилиндр ческого резонатора; &-сферического резонатора.

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  качества и состава среды по скорости ультразвука содержит ультразвуковой генератор 1 переменной частоты, соединеииькй со сферическим пьезопреобразователем 2 (излучателем). Сферический преобразователь 3,  вл ющийс  отражателем и приемником акустических волн соединен с осциллографом 4, частотомером 5 и ламповым вольтметром 6. Пьезопреобразователи 2, 3 пo)eщeны в резервуар 7 с исследуемой средой. Основной частью устройства  вл ютс  сферические, конфокально расположенные пьезопреобразоватепи 2, 3, закрепленные в металлических изолирующих оболочках 8, жестко, параллельно и соосно смонтирован ные на держателе 9, заземленные вместе с внутренними посеребренными поверхност м пьезопреобразоватёлей. Через оболочки и корпус держател  введень высокочастотные кабели 10, 11 дл  питани  и индикации соответственно. Устройство работает следующим образом . В резервуар 7 с исследуемой жидкостью помещают юстированный при сборке конфокальный резонатор таким образом, чтобы в жидкость были погружены только металлические оболочки 8 с пьезопреобразовател ми 2, 3, Рассто ние между центрами пьеэо преобразователей равно радиусу внутренних сферических поверхностей этих пьезопреобразователей . При этом фокусные точки обоих пьезопреобра&ователей совпадают и образуетс  конфокальный акустаческий резо тор или конфокальный акустический интерферометр . При .возбуждении ультразвуковым генерат ром 1 в пьезопреобразователе 2 толщинных колебаний в исследуемой среде между обоим пьезопреобразовател ми возникают спектры плоских неоднородных волн, которые после однократного отражени  сход тс  в одном фокусе F . При изменении частоты ультразв кового генератора с помощью приемного пьезопреобразовател  3 регистрируют резо};Аы сные состо ни  среды, заключенной между Резонансные часто пьезопреобразовател ми, фиксируютс  осциллографом 4, частота ре .зонансных состо ний среды определ етс  частотомером 5,.амплитуда резонансных пиков - ламповым милливольтметром 6. Из полученного р да резонансных частот наход т среднее значение частотного периода А резонансных состо ний и по известной формуле дл  интерферометра посто нной длины определ ют скорость с ультразвука в исследуемой среде; C 2b-Af, где О - базисное рассто ние при конфокальном положении пьезопреобразователей (устанавливают экспериментально). Следует отметить, что при прохождении через собственную резонансную частоту ir пьезопреобразователей периодичность резонансных состо ний системы несколько нарушаетс  и дл  прецизионных измерений определенную область частот около f у исключают . На графике (фиг. 3) видно, что добротность резонатора со сферическими пьезопреобразовател ми выше, чем с цилиндрическими.. Добротность определ ют по формуле: fo частота . Формула изобретени  Устройство дл  контрол  качества и состава среды по скорости ультразвука, содержащее ультразвуковой генератор переменной частоты, частотомер, осциллограф, излучакоций и приемный преобразователи, образукидие конфокальный резонатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, преобразователи вьшолнены по форме сферических сегментов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: l.Bobbs E-R-Tineo-oed L.,Mea3oremetft У. na L,iq,uia Nttpoffen oi Hio-h Pressufes 3.A.S.A.,1960.
2. 2. Авторское свидетельство № 509824, кл. Q Ol N 29/O2, 1974,

   4f,

   КГц

   1.0 Фи9.2

   0.8 0.6 J,4 0,2

   юо т 2si

   389 Г,кГ

   faz.3