Устройство для измерения коэффициента отражения образцов

(9) 1196754 51)4 С 01 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВ ник и блок регистрации, о ч а ю щ е е с я тем, что,и -елью юл. Р 45 радиот В.Д. Кал в, В.Ю, хничесмыковаВолощенко 8)о гидро1982,етельст1 Б 29/ кустик210, о СССР 2, 197 РЕ-.32. Устройство по чающееся те тическая труба запол1, отличто гидроакусена средой ом нелинейносго излучателя ти в зоне акустичес(21) 3764502/25- (22) 04.07.84 (46) 07.12.85. Б (71) Таганрогски кий институт им. (72) В.Н. Максим и В.И. Тимошенко (53) 534.24 (088 (56) Справочник Л.: СудостроениеАвторское сви Р 537293, кл, С(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОБРАЦОВ, содержащее генератор радиоимпульсов с изменяемой частотой,подключенный к нему акустический излучатель, гидроакустическую трубу,один торец которой сопряжен с акустическим излучателем, а другойпредназначен для контактнрования собразцом, установленный в гидроакустической трубе акустический приемрасширения частотного диапазонаи повышения точности измерения,блок регистрации выполнен в виде ифильтров гармоник, входы которыхподключены к акустическому приемнику, и измерителей амплитудыи (й) электрических цепей, состоящих из последовательно соединенных.умножителя частоты, фазометра ииндикатора, входы умножителей частоты подключены соответственно квыходам первых (и) фильтров гармоник и измерителей амплитуды, авторые входы фазометров подключенысоответственно к выходам фильтровпоследующих гармоник.1 11Изобретение относится к способам и устройствам исследования акустических характеристик материалов и предназначено для определения комплексных коэффициентов отражения акустических сигналов от поверхности материалов, помещенных в различные среды (газы, жидкости и т.д.).Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение точности измерения.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг2- эпюры напряжений в различных точках устройства; на фиг. 3 - график изменения частот гармоник сигнала. Устройство содержит генератор 1 радиоимпульсов с изменяемой частотой, соединенный с акустическим излучателем 2;. находящимся в акустическом контакте со средой 3, заключенной в гидроакустическую трубу 4, на другом конце которой перпендикулярно оси трубы расположена плоская поверхность исследуемого образца 5. Между преобразователем 2 и образцом 5 на оси трубы 4 расположен акустический приемник 6, соединенный через п фильтров 7-10 с измерителями 11-14 амплитуд. Кроме того, самый высокочастотный фильтр 10 соединенс входом фазометра 15, выход самогонизкочастотного фильтра 7 соединен через умножитель 16 частоты с входом фазометра 17, а каждый из выходов остальных фильтров 8 и 9 соединен с вторыми входами фазометров 17 и 18 той же частоты и через умножители 19 и 20 частоты- с входами, последующих гармоник фазометров 18 и 15 Выходы фазометров 17, 18 и 15 соединены с индикаторами 21-23.Генератор 1 вырабатывает радио- импульс Б, поступающий на акустический преобразователь 2, излучающий в среду 3 акустический сигнал П . При распространении этого сигнала в среде 3, обладающей нелинейностью, происходит искажение формы сИгнала и его постепенное превраще. ние в пилообразный т.е. образование высших гармоник сигнала. При этом, если уровень излучаемого сигнала П (первая гармоника) принять за единицу, то амплитуды второй, третьей и т.д. гармоник могут достигать значений 1/2, 1/3 и т,д.96754 3540 45 50 55 1 О 15 20 25 30 Прямая акустическая волна П,пройдя расстояние Ь, принимаетсяакустическим приемником 6, достигает поверхности исследуемого образца 5, отражается от него, и отраженная волна П также принимается акус 4тическим приемником 6,1Длительность радиоимпульса Б выбирают такой, чтобы в нем помещалось не менее шести-десяти полных высокочастотных колебаний наиниэшей частоты, частоту радиоимпульса изменяют от наинизшей Г., на которой необходимо производйть измерения до частоты 2 Г. Период повторения радиоимпульсов выбирают таким, что" бы за время паузы полностью успевали затухнуть все реверберационные процессы в акустической Трубе; Расстояние У выбирают таким,.чтобы не перекрывались сигналы П 5 и П, и для расстояния Ь должно выполняться условие Ь У, чтобы основной процесс образования гармоник сигнала П происходил на участке Ь, Для этого также в качестве среды на участке может быть установлено вещество с большим коэффициентом нелинейности (вода, насыщенная газовыми пузырьками, и т.д.), на участке У " с меньшим. Отношение Ь/У берут не менее 5-6.Сигналы П и П 4, снимаемые сакустического приемника 6, поступа"ют на о фильтров 7-10, настроенныхна первую, вторую и т.д. гармоникисигнала П 1, На выходах фильтров выделяются сигналы 35,соответствующие и гармоникам сигна- .лов ц и П. Амплитуды этих Гармоник определяют с помощью измерителей 11-14 амплитуд, в качествекоторых могут использоваться осциллографические индикаторы, импульсные милливольтметры, в которых предусмотрена временная селекция сигналов, и т.д. Кроме того,сигналы 05, Б, П поступают наумножители 16, .19 и 20 частоты скоэффициентами умножения К, К, Квыбираемыми такими, чтобы после умножения частота сигнала Пбыла равна частоте сигнала Б 6, сигнал П - частоте сигнала П , П- БСигналы с одинаковыми частотамипоступают на входы (и) фазометров 17, 18 и 15, с выходов которых напряжения 0.1- Ц, пропорциональные разности фаз измеряемых сигналов, подаются на индикаторы .21-23, измеряющие отдельно амплитуды 5сигналов Уи Ц , характеризующихразность фаз между сигналами 0 .0 , соответствующими прямой акустйческой волне, и 02 , П т , соответствующими отражейной акустичес Окой волне. В предлагаемом устройстве излучающий тракт может иметь полосу пропускания не более декады (т.е. отношение Е. /Е и = 2), а измерение можно проводить в более широкой полосе, например, при использовании дополнительно трех гармоник излучаемого сигнала - второй, четвертой и восьмой, полоса измерения охватывает четыре октавы (т.е. Е/Е 1 щ 16 или расширяется в 8 раз).1196754 2 3Маслово р М.Демчик Составитель Л. Кондрыкинстор А. Шишкина Техред С.Мигунова ор дписно ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ил Заказ 1558/42ВНИИПИ Гпо дел113 О 35, Мо 6 7 о 9орианик, отн. Фог, 5 ираж 896дарственного комитета СССРизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб д,