Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука

(71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 534.286.8(088.8)(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИИ. КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее генератор зондирующих импульсов, измерительную камеру постоянной длины с излучающим и приемно преобразователями, последовательно .соединенные фильтр нижних частот,делитель напряжения, блок сравнения, усилитель постоянного тока и регист. ратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при быстрых изменениях коэффициента поглощения, оноснабжено последовательно соединенными с выходом усилителя постоянного тока генератором нижних частот,амплитудным модулятором, элементомзадержки, усилителем-ограничителем,синхронным детектором, фильтромверхних частот и детектором действующего значения, выход которогосоединен с вторым входом блока сравнения, выход генератора зондирующихимпульсов подключен к второму входу амплитудного модулятора, выходкоторого соединен с излучающим преобразователем, приемный преобразователь связан с вторым входом синхронного детектора, выход которогоподключен к входу фильтра нижнихчастот, а второй выход генераторанижних частот соединен с регистра".тором,Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения физико-химических свойств жидких сред.Известно устройство для измере.ния коэффициента поглощения ультразвука, содержащее последовательно соединенные излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель, амплитудный детектор, аттенюатор, перестраиваемую линию задержки,избирательный фильтр, а также амплитудный дискриминатор и частотомер 11. Недостатком данного устройстваявляется низкая точность измерениябыстрых изменений коэффициента поглощения ультразвука в исследуемойсреде, обусловленная тем, чтозначение коэффициента поглощенияультразвука . отсчитывается по показанию аттенюатора, так как припомощи аттенюатора и перестариваемой линии задержки. выбираются условия самовозбуждения в замкнутой электроакустической пепи. При быстрых изменениях коэффициента поглощения в исследуемой среде данное устройство не успевает отслеживать эти измерения.. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения коэффициентапоглощения ультразвука, содержащее генератор зондирующих импульсов,измерительную камеру постоянной длины с излучающим и приемным преобразователем, последовательно соединенные фильтр нижних частот, делитель напряжения, блок сравнения и усилитегь постоянного тока, связанный через генератор зондирующих импульсов с регистратором 2.Недостатком известного устройства является низкая точность измерения быстрых изменений коэффициента поглощения ультразвука в исследуемой жидкости.Цель изобретения - повышение точности измерений при быстрых изменениях коэффициента поглощения.Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее генератор зондирующих импульсов., измерительную камеру постоянной длины с излучающим и приемным преобразователями, последовательно соединенные фильтр нижних частот, делитель напряжения, блок сравнения, усилитель постоянного тока и регистратор, снабжено последовательно соединенными с выходом усилителя постоянного тока генератором нижних частот, амплитудным модулятором,элементом задержки, усилителем-ограничителем, синхронным детектором,фильтром верхних частот и детектором действующего значения, выход которогосоединен с вторым входом блока сравнения, выход генератора зондирующих импульсов подключен к второмувходу амплитудного модулятора, выход 5 которого соединен с излучающим пре-.образователем, приемный преобразователь связан с вторым входом синхронного детектора, выход которогоподключен к входу Фильтра нижних ча стот, а второй выход генератора нижних частот соединен с регистратором.На чертеже приведена схема уст-.ройства.Устройство состоит из последова тельно соединенных генератора 1 зондирующих импульсов, амплитудного мо-дулятора 2,измерительной камеры 3 сизлучающим и приемным преобразовате-лями, синхронного детектора 4, фильтра 5 нижних частот и делителя 6 напряжения, Выход излучающего преобразователя подсоединен через фильтр7 верхних частот к детектору 8 действующего значения, выход которого ивыход делителя напряжения подключенык соответствующим входам блока 9сравнения. Для удобства при наладкеустройства к выходу блока 9 сравненияподключен вольтметр 10 Кроме тогоустройство содержит последовательносоединенные элемент 11 задержки иусилитель-ограничитель 12, включенные между выходом амплитудногомодулятора 2 и вторым входом синхронного детектора 4, Генератор 13 ниж них частот подключен к входу амплитудного модулятора 2 и регистратору,выполненному на измерителе 14 частоты и цифропечатающем блоке 15.Усилитель 16 постоянного тока вклю 4 р чен между выходом блока 3 сравнения и входом генератора 13 нижнихчастот.Устройство работает следующимобразом.При наладке, подготовке устройства к работе по максимальному показанию вольтметра изменением ча. стоты генератора 1 зондирующих импульсов при выключенном генераторе13 нижних частот получают резонанс.Затем устанавливают частоту генератора 13 по минимальному показаниювольтметра, что с соответствующимподбором коэффициента деления делителя 6 напряжения соответствуетполосе пропускания измерительной камеры (уровню 0,707 по напряжению).Для лучшей работы элементов схемыможно испольэовать цепь фазовой автоподстройки камеры.При изменении коэффициента поглощения добротность камеры,настроенной на резонанс, изменяется. На выходе блока 9 сравнения появляет-, ся сигнал, свидетельствующий об отклонении частоты генератора 13 от1142786 Составитель Л.КондракинскаяРедактор Л.Пчелинская Техред О,Неце Корректор Е.Сирохман Заказ 711/39 Тираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 значения, определяющего полосу пропусканияСигнал поступает на управляющий вход генератора для измерения и регистрации полосы пропускания. В предлагаемом устройстве в результате того, что при изменении коэфФИциента поглощения на небольшую величину необходимо изменить только частоту модуляции, в то время как в прототипе необходимо осущест.вить перестройку генератора зонди"рующих импульсов для определениячастотной характеристики измерительной камеры, обеспечено повышение точности по сравнению с известныя уст ройством. Это равносильно увеличению скорости изменения частоты в измерительной камере и, соответственно, повышению точности измерения быстрых изменений коэффициента погло 10 щения ультразвука в исследуемой среде,