Способ измерения акустических параметров сред

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 02 1)5 О 01 й 29/00 ОПИС ИЕ БРЕТЕНИЯ еУльтрас: Мокскустическим льзовано для Изобретение относится к акустическимизмерениям и может быть использовано дляопределения акустических параметров веществ, в основном жидкостей, и физико-химических параметров сред по ихакустическим свойствам,Целью изобретения является увеличение точности за счет исключения реверберационных помех,На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для реализации способа измерения акустических параметров веществ;на фиг, 2 - схематическое расположениеэлектродов пьезопреобразователей,Устройство состоит из диапаэонного генератора 1, выход которого подключен квходу регулируемого многоканального фазовращателя 2, выходы которого соединеныс соответствующими элементами кольцевого излучателя 3, камеры 5 с исследуемойдой, кольцевым приемником 4, элеменкоторого соединены с соответствующисре ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТСКИХ ПАРАМЕТРОВ СРЕД(57) Изобретение относится к аизмерениям и может быть испо определения акустических параметров веществ, в основном жидкостей, и определения физико-химических параметров сред по их акустическим свойствам, Целью изобретения является увеличение точности за счет исключения реверберационных помех. Сущность изобретения состоит в том, что управляют кривизной фронтов принимаемой и излучаемой волн на основе приближенного значения скорости ультразвука в исследуемой среде и по мере получения более точных значений скорости корректируют закон изменения крутизной до получения монотонного изменения амплитуды и фазы принятого сигнала. 2 ил,ми входами регулируемогфазовращателя7, последовательно соединенного с усилителем 8 и измерителем 9, выход которогосоединен с блоком 11 обработки информа-ции, выходы которого соединены с управляющими входами регулируемыхмногоканальных фазовращателей 2 и 7, блока 11 меток перемещения, механически связанного с кольцевым приемником 4,Выход блока 11 соединен с вторым входом блока 10, выход диапаэонного генератора 1 дополнительно соединен с вторымвходом измерителя 9, а управляющий входс дополнительным выходом блока 10,Сущность изобретения состоит в том,что в предлагаемом способе измерения акустических параметров веществ, основанномна излучении в исследуемую среду, помещенную между параллельными поверхностями пьезоиэлучателя и пьезоприемника,ультразвуковых волн, приеме их и определении амплитуды и фазы принятого сигна 102288Ла, ПО 1;ОТО. ЫМ СУДЯТ О СКО)ОСТИ И ГСГЛОЩВнии ультразвука. При измеании 1:1:.1 сстояния между Г 1.6 ЭОГреоб 1)язО)ятеГяьи иличастоты управляют крутизной сронтов излучаемой и приимая.1 ОЙ Волн путем изменеН И Я 1) Я З О 3 Ы Х С " ч И Г О ВЯЯ Ъ 8 Н Р ЧПОДЯВЯВМОГО НЯ КОЛ 1.)ВИЫ 8 Электоп)Ы ПЬ 8 эоизлучятеля и снимаемого с кольцевыхалеКЦДОВ П Ь 83 ОП РИВМНИКЯ,Фязогые сдвиги )зяссч 11 тыгяют на осно.ВР гриближВГ"О ичве 11 с О 311.1 гГОрости уль) рязвукя ; исследуемой среде поЗ Я В и С и М О Г.1 И=- 1,.1 (2где.= 1 Для пьезоизу ЯГ 611 1,." Для льезоП РИВМ 11 ИКЯ,Ьфф 11 зовый сваи на 1 РЯ)кенивподаваемого на 1-Й электрод пьезоизлучателя или сГимяемого с 1-1 О электрода пьезоГРИВМНИКЯгц радиус 1-го кольцавого электрода;Я - радиус фронта волны;1 - ЧЯС ГО ГЯ;- Г.",Орость ультразвука 3 исследуемойСРеде,Рассто)Ни 8 М 8 ЖДУ ГЬВЗО ЗЛУчйтеЛемИ ПЬВЗОПРИ 8 МНИКОМ;ПКОЛИ 18 СТВО КОЛЬЦВВЬГХ ЭЛВКТГГОДОВ,ОперяциО изменения фязовь;х сдвиговПРИ НОВОМ ЗНЯ 81,ИИ СКОРОСТИ УЛЬТ)ЯЗВУКЭ ВСРеде Г О)ТООЗ О РГСКУРВНТНО ДО ПОЛУЧВНИЯмонотпннОГО, )83 р 888 рбег)Я 1 иоьх ВыОРОСОВ ИЗМ 8 НВНИЯ ЯМГ 1 ЛИТУВЫ И фЯЭЫ ГРНЯТОГО си Гнала и р 1 изменении ГЯсГ 1)Г нивмежду излучят 81 ем Р 1 приемиком, 31-ячеНИЯ СКОРОСТИ ПРИ ДОСТИЖ 6 НИИ ЗТСГО УСЛОВИЯпринимается зя истинное значение скорости ультразвука В исследуемой средэ,Способ осуществляется следу 1 О 1 цим Об.разом.Заполняют камеру 5 исследуемым ВещестВОм-жидкостью, Газом, Возоужда 10пьезоизлучятель ) От Г 8 нерятОрячерезфазовраща 8 ль 7, ВыхОДы каналОВ кэторогоПОДКЛК)ЧВНЫ К ОТД 8 ЛЬНЫМ КОЛЬЦ 6 ВЫМ ЗЛВКТродам пьезаизлучятеля 3, включая центральный электрод В виде диска (фиг. 2),,Я ружаОт в памяГ блока 10 .,ледующие программы; зависимость фазовогосдвига Ьр 1, кяждово канала фазаврядятелей от управляющего сигнала О 1, (и частоты т) ВидяЛР 1,= Г 1,1(01 1)Япрограмма для расчета ряда значений фазовых сдвигов Ьр 1, 1, Обеспечивающих сферические фронть принимаемых и 5 О 20 : ) .Э 40 45 50 Ьо излучаемых волн по формулам (1) и (2); проГраммы для расчета скорости с и коэффициента поглощения ультразвука в виде:с. - ЬФ 2 лЬ(1)1 (4) Е = ЕРф ) (5) для измерительной системы с переменной базой, где Ео, Е - начальное и текущее значение амплитуды сигнала на выходе усилителя 8,- текущее значение расстояния между преобразователями, Л ( р ) - измене: ие фазы суммарного сигнала(на входе блоа 8), соответствующее заданному изменению дл или частотьй(Щ 1 - при.)Орная константа,Вводят в память блока 10 обработки информации приближенно известное значение скорости ультразвука б и по формулам (1,2) вычисля 1 ОТ необходимые величины фазовых сдвигов для каждого канала фаэовращателей 2 и 7, по зависимости (Э) - величины управляющих сигналов каждого канала фазовращателей 2 и 7. Изменяют частотуили расстояние 1,посредством блоков 1 или б. Во время изменения информация о 1 и 1 поступает в блок 10 обработки информации, где Вычисляются параметры для управления Фоонтами принимаемой и излучаемой волн, Одновременно вычисляются значения скорости и поглгщения ультразвука по формулам (4) и (5), уточненное значение скорости С подставляется в формулы (1) и (2) для слеДующего шага работы. Критерием того, что значение скорости правильное, является монотонное без реверберационнцх выбросов изменение фазы и амплитуды сигнала ня входе и выхода измерителя 9.Формула изобретения Способ измерения акустических парамяров сОед, заключающийся В том, что В исследуемую среду излучают сфокусированНЫ 8 В ТОЧКУ аКУСтИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ, ПРИНИМаЮт на задан Ом расстоянии от области излу ения акустические волны, прошедшие исследуемую сряду, измеряют амплитуду и фазу принятых акустических волн, с учетом которых расс-итывяют скорость и поглощение акустических волн в исследуемой среде, О тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности зя счет исключения реверберационных помех, изменяют не менее двух раэ расстояние От области излучения до области г риемя колебаний, после каждого изменения фокусируют акустические волны в ту же точку, определяют зависимость амплитуды и фазы принятых акустических волн От расстония между Областью излучения и приема, с учеГом которой рассчитывают скорость и по лощение акустических волн в исследуемой среда,1702288Составитель В. Юровский Редактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик Заказ 4539 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101