Ультразвуковое устройство для измерения плотности жидкостей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 О О 1 Е 29/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретезвуковой измежет быть исполплотности жид ие относится к ультительной технике иьзовано для измереностей, Цель изобрет ао адемиянстиЬЭ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Литовская ветеринарная аки Каунасский политехнический итут им. Антанаса Снечкуса(56) Бражников Н, И. Ультразвуковыеметоды измерения плотности веществаПриборы и системы управления, 1976,1 Ф 10, с. 17-21.Кивилис С.С. Плотномеры,-И.: Энергия, 1980, с. 230-234,(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ ния - повышение точности измеренииза счет исключения комплексных составляющих в информативных акустических параметрах . В устройстве измеряются время прохождения ультразвуковыми импульсами известного расстояния, амплитуды акустических импульсов, излученных внешней и внутренней гранями излучающего пьезоэлектрического преобразователя 2, По соотношению измеренных величин судято плотности исследуемой жидкости,1 иле129864Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для измеренияплотности жидкостей,в том числе биологических жидкостей,5Цель изобретения - повышение точности измерений эа счет исключениякомплексных составляющих в информативных акустических параметрах.На чертеже представлена блок-схема ультразвукового устройства дляизмерения плотности жидкостей,Устройство содержит измерительную камеру 1 с установленными в нейна заданном расстоянии 1 излучающим 152 и приемным 3 пьезоэлектрическимипреобразователями, измеритель 4 интервалов времени, генератор С зондирующих импульсов, выход которого соединен с первым входом измерителя 4 20интервалов времени и излучающим 2пьезоэлектрическим преобразователем,усилитель б, вход которого подключенк приемному пьезоэлектрическому преобразователю 3, а выход - к второмувходу измерителя 4 интервалов времени, и подключенный к выходу последнего регистратор 7, подключенные квыходу усилителя б последовательносоединенные коммутатор 8 и первый З 0измеритель 9 амплитуды импульсов, выход которого соединен с вторым входом регистратора 7, подключенный квторому выходу коммутатора 8 второйизмеритель 10 амплитуды импульсов, 35выход которого подключен к третьемувходу регистратора 7, и синхронизатор 11, вход запуска которого подклю-чен к выходу усилителя 6, первый вы"ход соединен с входом запуска генера тора С зондирующих импульсов, второй выход - с управляющим входом измерителя 4 интервалов времени, третий выход - с управляющим входом коммутатора 8, а четвертый выход - с 45управляющими входами первого 9 и второго 10 измерителей амплитуды импульсов.На схеме обозначены исследуемаяжидкость 12 и ультразвуковые импульсы 13 и 14.Устройство работает следующим образом.Синхронизатором 11 запускается генератор С зондирующих импульсов, на выходе которого формируется короткий импульс возбуждения. ВремяТ нарастания фронта и период Т следования 2 2возбуждающих импульсов устанавливают иэ условия7Т, где ь== пд/С - время прохождения акустическим импульсом толщины Й излучающего пьезоэлектрического преобразователя 2, и - число отражений акустического импульса от внутреннихграней излучающего пьезоэлектрического преобразователя 2, С - скорость ультразвука в материале пьезоэлектрического преобразователя 2,Сигналом с выхода генератора С зондирующих импульсов запускается измеритель 4 интервалов времени и одновременно возбуждается излучающийпьезоэлектрический преобразователь2, с помощью которого в исследуемуюсреду излучаются два разделенных вовремени ультразвуковых импульса 13и 14 соответственно от лицевой итыльной поверхностей излучающегопьезоэлектрического преобразователя2. Ультразвуковые импульсы проходятисследуемую жидкость 12 и принимаются приемным пьезоэлектрическим преобразователем 3, Сигналы с выходапоследнего усиливаются усилителем 6.Сигнал, соответствующий первомуультразвуковому импульсу 13, поступает на второй вход измерителя 4интервалов времени, который, такимобразом, измеряет время " прохождения ультразвука в исследуемой среде, на вход коммутатора 8 и на входзапуска синхронизатора 11.Импульсом,поступающим с второго выхода синхро.низатора 11 на управляющий вход измерителя 4 интервалов времени, осуществляется запись результата измерения величинына первый вход регистратора 7.Сигнал, соответствующий первомуультразвуковому импульсу 13, поступает с выхода усилителя 6 черезкоммутатор 8 на первый измеритель 9амплитуды импульсов, который измеряет амплитуду А., первого ультразвукового импульса 13,По сигналу с третьего выхода синхронизатора 11, до прихода второго ультразвукового импульса 14 на при-. емный пьезоэлектрический преобразователь 3, осуществляется переключение входа коммутатора на его второй выход. Таким образом, сигнал, соответствующий второму ультразвуковому импульсу 14, поступает с выхода уси3 1298642 лителя 6 через коммутатор 8 на вход второго измерителя 10 амплитуды импульсов, который измеряет амплитуду А второго ультразвукового им 2пульса. 14.5По сигналу с четвертого выхода синхронизатора 11 на управляющие входы первого 9 и второго 1 О измерителей амплитуды импульсов величины А и Ас выходов последних эа- Юйписываются на регистратор 7. Е 2 А т л- ( -- - -- Т), 1 А 0 плотности р жидкости судят посоотношению где 2,. - акустическое сопротивлениематериала излучающего пьезоэлектрического преобразователя 2;1 - расстояние между излучающим 2 и приемным 3 пьезоэлектрическими преобразователями,Регистратор 7 может быть снабженфункциональным преобразователем,обеспечивающим вычисление величиныУ ( А А ) в зависимости оттекущих значений измеряемых параметровТаким образом, устройство обеспечивает возможность измерения плотности исследуемой биологической среды без дополнительного определенияакустического сопротивления исследуемой среды и воэможность исключениякомплексных величин из информативныхамплитудных значений принятых им"пульсов волны колебательной скорости, что позволяет увеличить точностьизмерений,Формула изобретенияУльтразвуковое устройство для измерения плотности жидкостей, содержащее измерительную камеру с установенными в ней на заданном расстоянииизлучающим и приемным пьезоэлектрическими преобразователями, измеритель интервалов времени, генераторзондирующих импульсов, выход которогосоединен с первым входом измерителяинтервалов времени и излучающим пьезоэлектрическим преобразователем,усилитель, вход которого подключенк прйемному пьезоэлектрическому пре 15 образователю, а выход - к второмувходу измерителя интервалов времени,и подключенный к выходу последнегорегистратор, отличающеесятем, что, с целью повышения точнос 20 ти измерения за счет исключения комплексных составляющих в информативных акустических параметрах, оноснабжено подключенными к выходу усилителя последовательно соединеннымикоммутатором и первым измерителемамплитуды импульсов, выход которогосоединен с вторым входом регистратора, подключенным к второму выходу комкоммутатора, вторым измерителем амЗ 0 плитуды импульсов, выход которогоподключен к третьему входу регистратора, и синхронизатором, вход запуска которого подключен к выходуусилителя, первый выход соединен с35 .входом запуска генератора зондирующих импульсов, второй выход - с управляющим входом измерителя интервалов времени, третий выход - с управляющим входом коммутатора, а четвер 40 тый выход - с управляющими входамипервого и второго измерителей амплитуды импульсов,1298642 ВСоставитель И. АрдашевТехред Л.Сердюкова Редактор М, Вланар рректор А. Тяск Заказ 882 4 писно роизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна 6 Тираж 777ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Раушс омитета ССоткрытий наб., д,