Способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯН АВТО РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(6 ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 17,09. 80, (21) 2982374/18-28с присоединением заявки (23)йрнорнтет(53)М. Кл,6 01 Н 3/00 Гооударстюный комнтет СССР по делам изобретений и открытий1. А, Р. Баев, П, П. Прохоренко, Н. В. Дежкунов и Г, Е. КоноваловФизико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ИММЕРСИОНИОЙ ЖИДКОСТИ Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано для измерения и визуализации ультразвуковых колебаний.Известен спосо измерения интенсивности ультразвуковых колебаний, излучаемых ультразвуковым преобразо"вателем, включающий измерение температуры облученного объема жидкости Я.,Однако способ требует длительной выдержки объема жидкости в ультразвуковом поле для нагревания жидкостиона ьС.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания в жидкости и Фиксируют измерение статического состояния ее поверхности 21.Недостатком известного способа является малая точность определения интенсивности ультразвуковых колебаний в жидкости, так как при малыхинтенсивностях ультразвуковых колебаний существенно на погрешность измерения оказывают влияние капиллярные силы 1 гистерезис смачивания, мениск и т,д.) .Цель изобретения - повышение точности определения интенсивности ультотразвуковых колебаний в жидкости.Указанная цель достигается тем,что на поверхности иммерсионной жидкости размещают слой Ферромагнитнойжидкости, на который воздействуют 5меняющимся магнитным полем а об ин 1тенсивности ультразвуковых колебанийсудят по величине напряженности магнитного поля в момент нарушения статического равновесия свободной поверхности слоя Ферромагнитной жидкости.На Фиг. 1 представлена блок-схемадля определения интенсивности ультразвуковых колебаний в жидкости; наФиг. 2 - градуировочная кривая зави 3 92653симости критической напряженности Имагнитного поля от интенсивности 2 .Способ осуществляется следующимобразом.В качестве источника ультразвуковых колебаний используется пьезокварцевая пластина 1 диаметром 2,5 см,на частоте 1 мГгц запитываемая от генератора 2 ультразвуковых колебаний.Пластина 1 погружается в иммерсионную жидкость 3, в качестве которойиспользуется трансформаторное масло,Со стороны, противоположной излучению колебаний, кварцевая пластина 1граничит с прокладкой 4. Для концент- ирации ультразвуковых волн на пути ихраспространения располагают линзу 5с фокусным расстоянием 7 см, послепрохождения которой ультразвуковыеволны направляют на свободную поверх- щность магнитной жидкости 6. Магнитнуюжидкость наливают в кювету 7, дно которой в месте прохождения ультразвука затягивается звукопрозрачной лавсановой пленкой толщиной О, 15-8 мм, 25Сама кювета 7 с магнитной жидкостью дегазированной при 50. С и давлении 10 Па, погружается в трансформаторное масло (также дегазированное)таким образом, чтобы на границе дно зокюветы-масло не возникало воздушнойпрослойки.Магнитная жидкость приготовленана основе керосина намагниченностью51 кА/м. 8 качестве магнетика исполь- ззуют магнетит, стабилизатора - олеиновую кислоту,Акустическую ось излучающей пластины направляют перпендикулярно поверхности магнитной жидкости.40Однородное магнитное поле создаюткатушками 9 Гельмгольца, главная оськоторых совпадает с.акустическойосью излучателя. При этом силовыелинии. магнитного поля перпендикулярны поверхности магнитной жидкости,Катушки запитывают от аккумуляторов 10Для измерения интенсивности акустических кояебаний, излучаемых излучателем, в частности, кварцевой пластиной, медленно изменяют магнитноеполе, создаваемое катушками Гельмгольца с помощью реостатной системы 11от 0 до 200. Э,При строго определенном значении. напряженности магнитного поля и Фиксированной интенсивности излучаемых 7 4колебаний, на поверхности магнитной жидкости 3 появляется (скачкообразно) пик жидкости (столбик), указывающий на то, что искривление жидкости под воздействием акустических колебаний достигает такого предела, что капиллярные и гравитационные силы не в состоянии стабилизировать магнитную силу, вытягивающую начальное возмущение поверхности вверх.Задавая ряд значений, например 1 О, 20, 40, 60, 100 Вт/м интенсивности ультразвуковых колебаний, излучаемых излучателем на поверхность магнитной жидкости, строят градуировочную кривую зависимости критической напряженности магнитного поля, при которой возникает неустойчивость жидкости, от интенсивности акустических колебаний и по известной зависимости определяют интенсивность ультразвуковых колебаний.Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости и сократить время, затрачиваемое на это измерение.формула изобретенияСпособ определения интенсивностиультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости, заключающийся втом, что возбуждают ультразвуковыеколебания в жидкости и фиксируют изменение статического состояния ееповерхности, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,на поверхности иммерсионной жидкостиразмещают слой Ферромагнитной жидкости, на который воздействуют меняющимся магнитным полем, а об интенсивности ультразвуковых колебаний судятпо величине напряженности магнитногополя в момент нарушения статическогоравновесия свободной поверхности слояферромагнитной жидкости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Герш-гал Г. А. Ультразвуковаятехнологическая аппаратура, 1976,с, 27.2. ИсЬагйз. Ап Ы 1 епзйу садчеКог зирегзоп 1 с гай.айюп 4 п ЬщцЫз,Ргос, Ма 1, Асам, Ясд ИЙ, У 15, 1929,р,р. 310-314 (прототип),