Ультразвуковой способ измерения физических параметров вещества

О С А РЕТ Сова Советских оциалистических Республикс присоединением заявки М - (23) ПриоритетОпубликовано 07.03.83 Дата опубликования опи 2) Авторы изобретен йозонен Л Каунасский политех им. Антанасеский инститнечкуса 71) Заявите АЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЕЩЕСТВА при одностороннем доступе к иссле"дуемому веществу.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является ультразву"ковой способ измерения физических параметрой вещества, заключающийся в.том, что с помощью двух преобразователей возбуждают и принимают ультразвуковые волны, прошедшие заданное расстояние в пластине,.контактирующей с исследуемым веществоми определяют скорость звука, по .которой судят о физических параметрахвещества, Контролируемый параметр 5вычисляют по разности скоростей рас пространения волны для известногои исследуемого жидкого вещества, по"меренных в резервуар 1.2 1.Недостатком способа является отсутствие вЬзможности измерять физи"ческие параметры жидкостипри наличии последней в малых количествах,а также снижение точности измерения в то туле Изобретение относится к акустическим измерениям и. может быть использовано для одновременного определения. скорости ультразвука в . веществе, его плотности и коэффициента адиабатической сжимаемости при изучении биологических мягких тканей и желеобразных веществм числе при одностороннем доск ним,Известен ультразвуковой способ измерения физических параметров ве щества, например плотности, заключающийся в том, что измеряют величину ослабления ультразвука при прохождении его через исследуемую среду и по ней огределяют плот . ;ность вещества 1 Г 1Недостатками известного способавляются низкая точность измеренияак как способ позволяет измерятьолько относительное изменение плоости, и невозможность измерений И, А, Гйтзу;та,с ф 3 (.002901 4из преобразователей размещают на плоскопараллельном участке пластины, второй - на клиновидном ее участке с углом при вершине о, который гыГирают из условия о= - агсз 1 п(С 1,/С) по 4 очередно измеряют коэффициенты У и Ч, характеризующие отражение волн от границы раздела двух сред пластина- исследуемое вещество, соответственно при нормальном их падении и паде- .нии под углом К относительно нормали к границе раздела, и определяют скорость ультразвука С в исследуемом веществе, его плотностьи коэфФи циент адиабатической сжимаемостиопределяют по формуламО 5 и А( - Ч оС.(1 +Ч)-О (-Ч) 3гдеа=4 р з 1 п С 4 С - Ст з 1 пЪ/СЪЬ= Я(Сь С; зал с) соз,р- плотность материала пйастины,Си С - соответственно скоростьраспространения продольных и попереч"ных волн в ней, Со - скорость нулевой моды волны Лэмба в материале пьо-зопреобразователя, Ч = А /А.с ЬАгА 2 О, А А -величина сигнала,опринятого 1-ым преобразователем(1-"1,2), соответственно, при контактировании с исследуемым веществом ипри отсутствии последнего.4На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления предложенного способа.Устройство включает два пьезопреобразователя 1 и 2, первый из нихразмещен на плоскоспараллельнам участ 4ке пластины 3, второй - на клиновидном ее участке с углом о. при вершине,.Пластина 3 отшлифованной поверхностью 4 контактирует с исследуемым веществом 5.ЯДля осуществления предложенногоспособа, необходимо поочередно пьезопреобразователями 1 и 2 возбудить 3 1 в случае, когда стенка резервуара выполнена из неизвестного материала.Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что согласно ультразвуковому способу измерения физических параметров веществ, заключающемуся в том, цто с помощью двух преобразователей возбуждают и принимают ультразвуковые волны, прошедшие заданное расстояние в пластине, контактирующей с исследуемым веществом, и определяют скорость звука, по которой судят о Физических параметрах вещества, один в пластине 3 продольные волны с помощью генератора импульсов (нг показан). Отраженные от поверхности 4 ультразвуковые волны принимают те же преобразователи и определяют их амплитуду, например, по величине сигнала на экране осциллографа ( не показан ), подключенного входом к пьезопреобразователям.Измерение проводят дважды - при контактировании поверхности 4 пластины с исследуемым веществом 5 и при,отсутствии последнего. Затем определяют отношения 1 =АА и Ч"РчЯ где А и А, - велицина сигнала, принятого 1-ым пьезопреобразователем соответственно в отсутвие контакта с исследуемым веществом, и при контактировании с ним.С целью повышения точности уголо( выбирают, исходя, из условия51 п 20. С 1,/Со, (4) илиагсз 1 п Сь(Со.Условие ( 4) соответствует оптимальному возбуждению волны Лэмба,1002901 Составитель В, ГордиенкоРедактор Т. Киселева Техред А.Бабинец Корректор лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна аэ 1536/23 Тираж ВНИИПИ Государственн871 Подписиго комитета СССРний и открытийРауаская наб., д. Й/