SU699418A1

SU699418A1 - Cavitometer

Info

Publication number: SU699418A1
Application number: SU772531526A
Authority: SU
Inventors: Станисловас Ионо Саяускас
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1977-10-12
Filing date: 1977-10-12
Publication date: 1979-11-25

Description

Изобретение относитс к области ультразвуковьк измерений и может быть использовано при контроле жидкостных ультразвуковых технологических процессов, протекающгх под деист вием кавитации, например при эмульси ровании диспергировании. Известен кавитометр, содержащий широкополосный приемник акустическог давлени , подключенный к входу широкополосного усилител , измеритель отношени Т1апр жений и индикатор 1 Наиболее близким пс технической сущности к изобретению вл етс кави тометр, имеющий наибольшую точность измерени , содержащий широкополосный приемник акустического давлени (выполненный в виде двух идентичных пре образователей с полусферическими диаграммами направленности) подключенный к входу широкополосного усилител с автоматической регулировкой а также два коррел тора,, выходы кото рых соединены с входами измерител . отнош« ни напр жени , подключенного через схему компенсации к индикатору 2 . Недостатка.и кавитометра вл ютс сложность и больише габариты широко .полосного приемника акустического давлени . В св зи с этим возможны измерени только в достаточно большом объеме, и при исследовании кавитационных полей точность измерени снижаетс .. Целью изобретени вл етс повьииение точности измерени и упрощение конструкции. Поставленна цель достигаетс тем, что в предлагаемый кавитометр введена регулирующа лини задержки, а широкополосный приемник акустического давлени выполнен в виде одиночного точечного преобразовател , причем выход широкополосного усилител с автоматической регулировкой усилени подключен к двум входам первого корре .л тора и одному из входов второго коррел тора и через регулируемую линию задержки к другому входу второго коррел тора. На фиг. 1 изображена, блок-схема описываемого кавитометра; на фиг. 2 - автокоррел ционна функци кавитационного процесса. Кавитометр содержит широкополосный приемник 1 акустического давлени , выполненный в виде .одиночного точечного преобразовател , подключенный кThe invention relates to the field of ultrasound measurements and can be used in the control of liquid ultrasonic technological processes occurring under the influence of cavitation, for example, when emulsifying dispersion. A cavitometer is known that contains a broadband acoustic pressure receiver connected to the input of a broadband amplifier, a T1 converter ratio meter and indicator 1. The closest technical essence to the invention is a cavitometer having the highest accuracy of measurement, containing a wideband acoustic pressure receiver (made in the form of two identical converters with hemispherical radiation patterns) connected to the input of a broadband amplifier with automatic adjustment as well e two correlator outputs ,, koto ryh connected to the inputs of the meter. The ratio of either voltage connected to the indicator 2 through the compensation circuit. The disadvantage of the cavitometer is the complexity and the larger dimensions of the wide-band acoustic pressure receiver. In this connection, measurements are possible only in a sufficiently large volume, and when studying cavitation fields, the measurement accuracy is reduced. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy and simplify the design. The goal is achieved by introducing a delay control line into the proposed cavitometer, and the wideband acoustic pressure receiver is designed as a single point converter, with the output of a wideband amplifier with automatic gain control connected to two inputs of the first corrector and one of the second correlator inputs and through an adjustable delay line to another input of the second correlator. FIG. 1 is a block diagram of the described cavitometer; in fig. 2 - autocorrelation function of the cavitation process. The cavitometer contains a broadband acoustic pressure receiver 1, made in the form of a single point transducer, connected to

входу широкополосного усилител 2 с автоматической регулировкой усилени , выход которого подключен к двум входам первого коррел тора 3 и одному из входов второго коррел тора 4 и через регулируемую линию задержки 5 к другому входу второго коррел тора j4, выходы коррел торов 3 и 4 соединены с входами измерител отношени напр жени б, подключенного через схему компенсации 7 к индикатору 8.the input of the broadband amplifier 2 with automatic gain control, the output of which is connected to the two inputs of the first correlator 3 and one of the inputs of the second correlator 4 and through the adjustable delay line 5 to the other input of the second correlator j4, the outputs of the correlators 3 and 4 are connected to the inputs a voltage ratio meter b connected through compensation circuit 7 to indicator 8.

Кавитометр работает следующим об .разом.The cavitometer operates as follows.

Активность кавитации в определенной точке кавитационного пол характеризуетс отношением энергии шумообразного 1-1злуче:ни Кщ, обуславливаемого наличием кавитации, к энергии инициирующего акустического излучени Wr. На выходе приемника 1 получаетс суммарное напр жение, состо щее из двух составл ющих: периодической, создаваемой инициируюсдим акустическим излучением, и шумробразной, обуславливаемой наличием кавитации. Подава суммарный сигнал с выхода широкополосного усилител 2 с автомати ческой регулировкой усилени , на оба входа первого коррел тора 3, осущест л ют автокоррел цию его выходного сигнала (при Т-0), С учетом-того, что кавитационный процесс вл етс и центрированным случайным процессом, при tr-O максимальное напр жение на выходе коррел тора 3 пропорционально суммарной энергии акустического пол (VJj + Кщ) {фиг.2)The activity of cavitation at a certain point of the cavitation field is characterized by the ratio of the energy of the noise-like 1-1 radiation: not Ksch, caused by the presence of cavitation, to the energy of the initiating acoustic radiation Wr. At the output of receiver 1, a total voltage is obtained, consisting of two components: periodic, created by the initiating acoustic radiation, and noise, caused by the presence of cavitation. Summing the sum signal from the output of the wideband amplifier 2 with automatic gain control, to both inputs of the first correlator 3, autocorrelates its output signal (at T-0), taking into account that the cavitation process is also centered random by the process, with tr-O, the maximum voltage at the output of the correlator 3 is proportional to the total energy of the acoustic field (VJj + Ksch) (Fig. 2)

На один из входов второго коррел тора 4 .суммарный сигнал с выхода широкополосного усилител 2 с автоматической регулировкой усилени подаетс пр мо, а на другой вход - через регулируемую линию задержки 5, минимальное врем задержки которой ТЗ.АЛИН где /Гк - интервал коррел ции стационарного кавитационного процесса и инициирующего излучени . В этом случае коррел ци между шумообразными составл ющими входных сигналов второго коррел тора 4 отсутствует , а периодические составл ющие , обуславливаемые инициирующим излучением, вл ютс абсолютно коррелированными. При установлении времени задержки регулируег ой линии 5 Т, пТ, где Т - период инициирующего излучени , п 1,2,3,,.. при tr-О-максимальное напр жение на входе второго коррел тора 4 пропорционально энергии инициирующего излучени Wf. Выходные напр жени коррел тора 3 и 4 подаютс соответственно на числительный и знаменательный входы измерител отношени пиковых напр жений 6, Получаемые при этом на его выходе напр жение пропорциоNWuiA total signal from the output of the wideband amplifier 2 with automatic gain control is fed directly to one of the inputs of the second correlator, and through an adjustable delay line 5 to the other input, the minimum delay time of which TZ.ALIN where / Hk is the stationary correlation interval cavitation process and initiating radiation. In this case, there is no correlation between the noise-like components of the input signals of the second correlator 4, and the periodic components caused by the initiating radiation are absolutely correlated. When setting the delay time of the control line 5 T, nT, where T is the period of initiating radiation, p 1,2,3 ,, .. with tr-O-maximum voltage at the input of the second correlator 4 is proportional to the energy of the initiating radiation Wf. The output voltages of the correlator 3 and 4 are respectively applied to the numeral and the significant inputs of the peak voltage ratio meter 6, and the resulting voltage at the output is proportional to NWui

нально (1 + 0), где 9 naally (1 + 0), where 9

отноше wTrespect wT

ние, характеризующее активность акустической кавитации. В схеме компенсации 7 компенсируетс величина напр жени , пропорционального единице, и на индикатор 8 поступает напр жение , пропорциональное 0.tion characterizing the activity of acoustic cavitation. In compensation circuit 7, a voltage proportional to one is compensated, and a voltage proportional to 0 is applied to indicator 8.

Claims

Invention Formula

A cavitometer containing a wideband acoustic pressure receiver connected to the input of a broadband amplifier with automatic gain control, two correlators whose outputs are connected to the inputs of a voltage ratio meter connected through a compensation circuit to an indicator, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and simplify constructions, an adjustable delay line is introduced into it, and the broadband acoustic pressure receiver is designed as a single point transducer; the output of the broadband amplifier with automatic gain control is connected to two inputs of the first correlator and one of the inputs of the second correlator and through an adjustable delay line to the other input of the second correlator ,.

Sources of information taken into account in the examination

1, USSR Author's Certificate .ff 304987, cl. In About In 1/20, 1969,

2, USSR Copyright Certificate No. 53,1076, Cl, G 01 N 29/02, 1975,

I

Hffaffa / r

FIG. /

- (Wy-f Nsh}

Fig .. 2.