Способ измерения параметров акустических сигналов в средах и устройство для его осуществления

(19) ( 5 6 01 й д. БгБ "О 7:гА ИСАНИЕ ИЗС)БРЕТ Я ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Носов В,А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры. - ММашиностроение, 1972, с, 253-257.Авторское свидетельство СССР М 1631402, кл, 6 01 М 29/04, 1981, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В СРЕДАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике, Цель изобретения - повышение достоверности измерений за счет термокомпенсации чувствительности пьезоэлемента датчика. Для этого на пьезоэлемент 1 в процессе измерений воздействуют постоянным электрическим полем, знак и величину которого определяют по изменению электрофизических свойств (комплексного сопротивления) материала пьезоэлемента 1, измеренному в наложенном на преобразователь высокочастотном электрическом поле малой мощности. Термокомп енса ция чувствительности осуществляется соединенными в кольцо с пьезоэлементом блоками (дополнительный конденсатор 7, мост 8 переменного тока.высокочастотный усилитель 9 и блок 10 управления величиной поляризации), а также высокочастотным генератором 11, выход которого подключен к мосту 8 переменного тока, и блоком 12 питания, подключенным к блоку 10 управления величиной поляризации 2 с и ф-лы 1 илИзобретение относится к информаци- пературы среды изменяется комплексное онно-измерительнойтехнике. а именно к сопротивление пьезоэлемента 1 что приво- измерению параметров акустических сиг- дит к возникновению сигнала на выходе моналов. ста 8 переменного тока, управляющегоЦель изобретения - повышение досто блоком 10 управления величиной поляризаверности измерений за счет термокомпен- ции, Появление сигнала на выходе моста 8 сации чувствительности пьезоэлемента переменного тока приводит к изменению датчика, напряжения поляризации, подаваемого наНа чертеже изображена блок-схема ус- пьезоэлемент 1, до того уровня, пока чувсттрт ойствадляизмеренияпараметровакусти вительность пьезопреобразователя 1 не ческих сигналов. примет значение, бывшее при нормальнойУстройство для измерения параметров, температуре, При этом необходимо учесть, акустических сигналов содержит последо- что величина поляризации должна выбивательно соединенные преобразователь с раться индивидуально для каждого типа пьезоэлементом 1 и заземленным 2 и потен пьезоэлемента, т,е, должна осуществляться циальным 3 электродами, конденсатор 4, тарировка блока 6 регистрации в рабочем усилитель 5 и блок 6 регистрации, последо- диапазоне температур,вательно соединенные длополнительный Способ измерения акустических сигнаконденсатор 7, мост 8 переменного тока, лов и устройство для его осуществления мовысокочастотный усилитель 9 и блок 10 уп гут быть использованы при испытаниях равления величиной поляризации, а также материалов и конструкций, находящихся в высокочастотный генератор 11 и блок 12 средах с меняющимися параметрами.питания. Дополнительный конденсатор 7соединен с потенциальным электродом 3, Формула изобретения выход высокочастотного генератора 11 подключен к мосту 8 переменного тока, а выход 1, Способ измерения параметров акублока 10 управления - к потенциальному стических сигналов в средах. заключаю- электроду 3, блок 12 питания соединен с щийся в том, что акустические сигналы блоком 10 управления. Кроме того, показан принимают преобразователем с пьезозлеучасток исследуемого материала 13, 30 ментом из поляризуемого диэлектрическогоУстройство работает следующим обра- материала, в процессе измерений подают зом. на пьезоэлемент поляризующее напряжеАкустический сигнал, возникший в ние, определяют величину поляризующего исследуемом материале 13, принимается напряжения, необходимую для компенсапьезоэлементом 1, на который подается по ции изменения чувствительности при измеляризующее напряжение блоком 10 управ- нении температуры среды, изменяют ления величиной поляризации. При этом на поляоизующее напряжение на эту величину электродах 2 и 3 возникает напряжение, и измеряют параметры принятых акустичекотороечерез разделительный конденсатор ских сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 4 поступает на усилитель 5, усиливается им и 40 что, с целью повышения достоверности изпередается на блок 6 регистрации. Вели- мерений, пьзоэлемент дополнительно почина напряжения, поступающего на раз- мещают в высокочастотное электрическое делительный конденсатор 4, зависит от поле, напряженность которого много мень- амплитуды акустического сигнала, вели- ше напряженности поля поляризующего чины поляризации пьезоэлемента 1 и от 45 напряжения, а величину поляризующего напьезоэлектрических контакт материала пряжения определяют по изменениюхарак- пьезоэлементов 1, изменяющихся с темпе- теристик высокочастотного поля,ратурой. С целью компенсации измеренияпьезоэлектрических констант, а, тем самым, 2. Устройство для измерения парамети чуствительности пьезоэлемента 1 величи ров акустических сигналов в средах, сона поляризующего напряжения изменяется держащее последовательно соединенные с температурой. Для измерения пьезоэлек- преобразователь с пьезоэлементом из потрическихконстантнапьезоэлемент 1 с вы- ляризуемого диэлектрика и заземленным и сокочастотного генератора 11 через мост 8 потенциальным электродами, конденсатор, переменного тока, высокочастотный усили усилитель и блок регистрации, потенциальтель 9 и блок 10 управления величиной по- ный электрод преобразователя подсоедиляризацией подаются высокочастотные нен к конденсатору, о т л и ч а ю щ е е с я электрические колебания, напряженность тем, что, с целью повышения достоверности поля которых много меньи о о меньше напряженно- измерений, оно снабжено блоком питания, сти поля поляризации.1651193 Составитель Д.ШирочинРедактор В,Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид Заказ 1603 Тираж 403 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, УжгородуьГавэрийа ным генератором, высокочастотным усилителем, блоком управления величиной поляризации и дополнительным конденсатором, мост переменного тока через дополнительный конденсатор подключен к потенциальному электроду преобразователя, выход высокочастотного генератора подключен к мосту переменного тока, вход высокочастотного усилителя соединен с мостом переменного тока, выход высокочастотного усилителя соединен с блоком управления 5 величиной поляризации, а блок питанияподключен к блоку управления величиной поляризации.