Способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний

О П И, С А Н И Е пщ 672499ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеших Республик(22) Заявлено 06.07.7 1) 2506892 18 соединением заявки-рственнвй кемнтетСССРелам нзееретеннйн еткрмтнй 3) итет(53) УДК 534,615 (088.8) публиковано 05.07.79. Бюллетень25ата опубликования описания 15.07.79 2) Авторы изобретения В енк отляр непропетровский ордена Трудового Красного Знамени медицинский институт1) Заявител 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД УЛЬТРАЗВУКОВЬ КОЛЕБАНИЙОднако извой чувствительои точностьюЦель изобрзмерения. обладает низледствие низстныи спосоностью и, какизмерения.тения - по ысить точност Изобретение относится к способам измерения параметров колебаний в твердыхтелах и может быть применено при измерении амплитуд ультразвуковых колебаний.Известен способ оптической регистрацииультразвуковых колебаний, при котором амплитуда колебаний измеряется визуально через микроскоп, снабженный микрометрической головкой 1.Существенными недостатками этого способа являются трудоемкость, особенно приизмерениях амплитудных смещений, значения которых превышают 20 - 30 мкм, невозможность измерения амплитуд менее 2 мкм,относительная длительность измерения, необходимость в сложном оптическом устройстве,Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний,заключаюшийся в том, что генератор колебаний помешают в жидкую среду, в которую вертикально погружают капилляр срупором и об амплитуде колебаний судят поквазистационарной высоте подъема жидкостй в капилляре под действием радиационногО давления. Эта цель достигается тем, что излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободной поверхности жидкости и капилляр торцом приводят в соприкосновение с генерирующей поверхностью,Непосредственный контакт торца капилляра с источником ультразвука обеспечивает передачу стенкам капилляра ультразвуковых колебаний. Суперпозиция продольных и поперечных волн, возбуждаемых в теле капилляра, в десятки раз увеличивает вы соту подъема жидкости в капилляре по сравнению с высотой подъема под действием радиационного давления.Высота подъема жидкости в капилляре,стенкам которого сообщают ультразвуковые колебания, обусловлена ультразвуковым капиллярным эффектом и находится в прямой зависимости от амплитуды ультразвуковых колебаний. Кроме того, на ее величину влияет ряд факторов: диаметр капилляра, темпе672499 Формула изобретения Составитель В. Гордеев Редактор Н. Вирко Техред О. Луговая Корректор О, Ковинская Заказ 3877/41 Тираж 765 Подписное ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4ратура и вязкость жидкости, угол наклона капилляра к поверхности источника ультразвуковых колебаний. Поэтому для получения сравнимых результатов необходимо устанавливать капилляр под строго фиксированным углом. Наиболее выгодным является вертикальное положение капилляра нормально к поверхности источника ультразвука, так как при этом максимально проявляется капиллярный эффект. Меняя диаметр капилляра, температуру и вязкость жидкости, можно достичь практически любой высоты подъема жидкости в капилляре, что позволяет осуществить визуальную регистрацию амплитудных смещений как больших, так и малых невооруженным глазом. Экспериментально для каждого капилляра определяют высоту подъема жидкости при различных значениях амплитуд и составляют шкалу перевода высоты столба жидкости в миллиметрах в значение амплитуды в микрометрах. Капилляры могут быть выполнены из любого прозрачного материала, например термостойкого стекла, что позволяет неоднократно использовать их в агрессивных средах, в условиях кавитации и при высокой температуре. Капилляры малых диаметров можно применять при измерениях в небольших объемах при исследовании тонкой структуры распределения амплитуд на поверхности источника упругих колебаний,Для измерения амплитуды в центре диафрагмы преобразователя устанавливается капилляр со шкалой перевода высоты подъема столба жидкости в значение амплитуды колебаний. Капилляр свободно располагается в короткой металлической трубке, на 0,1 мм превышающей его наружный диаметр. Трубка жестко соединяется со штативом строго вертикально, что обеспечивает перпендикулярное расположение капилляра относительно диафрагмы преобразователя и создает возможность только осевого перемещения, Ванну заполняют водопроводной водой при температуре 20 С на высоту 4 см,Включают генератор, через 30 сек визуально регистрируют высоту подъема жидкости в капилляре при различных значениях выходной мощности генератора. Каппиляр устанавливается в различных точках диафрагмы и также регистрируется высота подьема жидкости. В последующем в тех же точках регистрируется амплитуда виброметром УБВ - 2. Значения амплитуды, полученные с помощью капилляра, вполне соответствуют данным виброметра,Способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что 2 о генератор колебаний помещают в жидкуюсреду, в которую вертикально погружаюткапилляр с рупором, а об амплитуде колебаний судят по квазистационарной высоте подьема жидкости в капилляре, отличающийся Итем, что, с целью повышения точности измерений, излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободнойповерхности жидкости и капилляр торцомприводят в соприкосновение с генерирующейповерхностью,кц Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Хорбенко И. Г. Ультразвук в машиностроении. М., Машиностроение, 1974, с. 48.2. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М, Иностраннаялитература, 1957, с. 142 - 143.