SU859830A1 - Устройство дл измерени параметров пол скорости звука - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к виброакус тическим измерени м, в частности к устройствам дл  измере1си  параметров звука в жидкой среде и атмосфере и может быть использовано дл  определени  градиента скорости звука при гидрологических и метеорологических работах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  параметров пол  скорости звука, содержащее посл довательно соедненные генератор, акустическую базу, состо щую из излу чател  и приемника, и блок выделени  информации PJ. Недостаток указанного устоойства состоит в том., что он не может быть использован дл  пр мого измерени  градиента скорости звука, а при косвенном определении, заключающемс  в измерении скорости звука в разли 1ных токах расположени  акустической базы измерител  и последующем вычисле НИИ градиента, как отношение разности скорости звука в этих точках к рассто нию между ними, измерение градиента  вл етс  длительным процессом . Цель изобретени  - уменьшение времени измерени  градиента скорости звука. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  параметров звука акустическа  база снабжена плоскопараллельной пластиной,акустические свойства которой и среды различны , и установленной между излучател ми и приемником, а последний подключен к выходу акустической базы . На чертеже представлена блок-схема устройстве.. Устройство дл  измерени  параметров пол  скорости звука содержит последовательно соединенные генератор 1, акустическую базу 2, состо щую

из излучател  3 и приемника 4 акустических колебаний, блок 5 выделени  информации, плоскопараллельную пластину 6, акустические свойства которо и среды различны, и установлен11ую между излучателем 3 и приемником 4| а последний подключен к выходу акуст ческой базы 2, вход щие в блок 5 выделени  информации последовательно соединенные усилитель 7, амплитудный детектор 8, дифференциальный усилитель 9,ко второму входу которого подключен источник 10 опорного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал фиксированной частоты с выхода генератора 1 поступает на .излучатель 3 и в виде пучка ультразвуковых колебаний,ограниченного диаграммой направленности излучател ,распростран етс  в исследуемой среде. Пройд  плоскопараллельную пластину 6, колебани  попадают на приемник 4 акустических колебаний . Если поле скорости звука в среде обладает пространственной изменчивостью с некоторым градиентом, то пучок ультразвукового излучени  отклон етс  от своего первоначальног направлени  на угол, величина которого пропорциональна проекции градиента , перпендикул рной к направлению излучени . Так как коэффициент передачи плоскопараллельной пластины 6 н фиксированной частоте зависит от угла прихода ультразвуковых колебаний , то следовательно, амплитуда прошедшего через нее сигнала зависит от величины градиента скорости звука в среде. В приемнике 4 ультразвуковой сигнал преобразуетс  в электрический , . усиливаетс  усилителем 7 и подаетс  на амплитудный детектор 8, с выхода которого поступает на один из входов дифференциального усилител  9. На второй вход зтого усилител  подаетс  опорный сигнал от источника 10. Уровень опорного сигна ла выбираетс  таким, что в однородной среде, т.е. если нет изменени  пол  скорости звука, сигнал на выходе устройства отсутствует,а в неоднородной среде знак и уровень выходного сигнала определ ют соответственно направление и величину градиента скорости звука.

При работе, в зависимости от исследуемой среды, необходима  чувствительность устройства достигаетс  подбором плоскопараллельной пластины котора  выполн етс  из материала с акустическими свойствами, существенно отличающимис  от свойств исследуемой среды, например, из стали при измерении градиента пол  скорости звука в водной среде.

Предлагаемое устройство дл  измерени  пол  скорости звука в виду того, что акустическа  база снабжена плоскопараллельной пластиной с акустическими свойствами, существенно отличающимис  от свойств исследуемой среды, позвол ет непосредственно производить пр мые измерени  градиента скорости звука в  мдкой среде или атмосфере при гидрологических, геофизических или метеорологических работах. Устройство повышает разрешающую пространственную способность измерени , а за счет уменьшени  вли ни  флуктуации скорости звука, котора  автоматически осредн етс  по измер емому объему среды, повышаетс  точность измерени .

Claims (1)

1. Гидрофизические и гидрооптические исследовани  в Атлантическом и Тихом океанах. Сборник статей. М., Наука, 1974, с. 20-25 (прототип ) .

Sj