Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред

(уамбо,.с,.ЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРСКОМУ КОН неразв и иэано для а газо- ения яв нтроля з ее состав ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Гершгал Д.А., Фридман В,М,Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения. М., 1967, с.248,Радченко И.В, Молекулярная физикаМ.: Наука., 1965, с.40,(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СОСТАВА ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД (57) Изобретение относится рушающему контролю материал делий и может быть использо качественного анализа соста образных сред. Целью изобре ляется повьппение точности к за счет создания условий,пля избирательного переноса молекул газовойсмеси, обладающих одной и той жемассой. При использовании двух синфазно возбуждаемых электроакустических преобразователей 2 и 3, расноложенных параллельно один другому нарасстоянии, не превышающем длинусвободного пробега молекул газовойсреды, в вакуумной камере 4 возникает явление избирательного переносамолекул газовой смеси, имеющих однуи ту же среднюю скорость, При изменении частоты возбуждения с помощьюгенератора 1 плавного диапазона врезонанс вовлекаются последовательновсе компоненты газовой смеси, чтопозволяет провести качественный анаИзобретение относится к неразру-,шающему контролю материалов и изделий и может быть использовано длякачественного анализа состава газообразных сред,Целью изобретения является повышение точности контроля за счет создания условий для избирательного переноса молекул газовой смеси, обла- .10дающих одной и той же массой. На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа ультразвукового контроля состава газообразных сред; на фиг.2 - резонансные кривые, полученные экспериментально.Устройство для реализации способа ультразвукового контроля состава газообразных сред содержит генератор1 плавного диапазона, два электро- акустических преобразователя 2 и 3,; расположенные параллельно один относительно другого и на расстоянии не более длины свободного пробега молекул исследуемого газа и возбуждаемые синфазно от генератора 1 плавного диапазона, вакуумную камеру 4, избирательный усилитель 5 и измери- ЗО тельный прибор 6.Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред реализуется следующим образом.При изменении частоты генератора 1 плавного диапазона, подключенного к электроакустическим преобразовате.пям 2 и 3, воздействуют на молекулы смеси газа, находящегося в вакуумной камере с блоком компенсации темпера туры (не показан). Молекулы газовой смеси с определенной массой при соответствующей частоте возбуждения вовлекаются в синхронное обращение между мембранами преобразователей 45 2 и 3, Привод обращения молекул оди. наковой массы зависит как от частоты, возбуждения, так и от расстояния между электроакустическими преобразователями 2 и 3, Например, из смеси б 0 газа необходимо выделить молекулы, движущиеся со скоростью 500 м/с при расстоянии между мембранами, равном 0,5 мм, Частота возбуждения в случае возникновения резонанса обратно пропорциональна периоду отражения молекул газа определенной мас сы. При скорости молекул 500 м/с ,и расстоянии между мембранами, равном 0,5 мм, резонанс в вакуумной камере возникает йа частоте возбуждения 500 кГц. Связь между периодом Т обращения молекул с определенной массой, средней скоростью Ч молекул и расстоянием 1 между мембранами вытекает из соотношения Т=21/7, т.е. явление резонанса для одной и той же компоненты газовой смеси может возникнуть как при изменениичастоты возбуждения, так и при изменении расстояния между преобразователями 2 и 3. Наличие резонанса фик.сируется как резкое возрастание периодического давления на стенки преобразователя 3, что выражается всоответствующем резком возрастаниивыходного сигнала избирательногоусилителя 5 и подключенного к еговыходу измерительного прибора 6.Величина сигнала, подаваемого напреобразователь 3, выбирается такой,чтобы отчетливо различать резонансные пики, качество которых зависитот изготовления мембран преобразователей и их параллельности относительно друг друга, На фиг.2 приведены резонансные пики присутствия га-,зов, содержащихся в окружающей среде,при Т=20 С, Р=5 10 мм рт. ст.и расстоянии между преобразователями, равном0,5 мм, Различным компонентам газовойсреды соответствуют различные средниескорости (фиг.2), по значениям которых и определяют ее состав,Формула изобретенияСпособ ультразвукового контроля состава газообразных сред, заключающийся в том, что воздействуют на исследуемую среду периодической вынуждающей силой, измеряют парциальные давления компонент смеси газов и по полученным данным судят о составе газовой среды, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности, воздействие осуществляют с помощью двух электроакусти- . ческих преобразователей, расположенных параллельно один относительно другого на расстоянии не более длины свободного пробега молекул газовой смеси и возбуждаемых синфазно, изменяют частоту возбуждения,.регистрируют частоты, соответствующие макси. мальным значениям парциальных давлений, по которым судят о составе смеси,1359733 Ойгх,50/47 Тир ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Жаж 776 Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5 аз олиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 роиэв вен Составитель К.Леоноведактор Т. Парфенова Техред.М.Моргентал Корректор Л, Патай