Устройство для измерения скорости и поглощения ультразвука в жидкости

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле параметров жидкости. Целью изобретения является повышение точности измерения на низких частотах за счет устранения дифракционных искажений. Для измерения скорости ультразвука жидкость помещают в сферический электроакустический преобразователь, возбуждаемый двумя радиоимпульсами. На экране осциллографа наблюдают последовательность импульсов. Изменяют частоту f следования импульсов генератора импульсов так, чтобы совпали импульсы. Скорость С ультразвука вычисляют по формуле , где d - диаметр электроакустического преобразователя. Для измерения поглощения возбуждают электроакустический преобразователь одним импульсом. Измеряют по осциллографу амплитуда импульсов. Коэффициентов поглощения ультразвука вычисляют по формуле а 9 (Л об и и где и, и и - амплитуды импульсов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4009408/25-28 (22) 21.01.86 (46) 15.06.87. Бюл. 1Ф 22 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) С.И.Дергунов, Г.И.Иаксимочкин и Ю.M.Þäèí (53) 620.179.16(088.8) (56) Бергман Л. Ультразвук. М.: Иностранная литература, 1957, с,217.

Бражников H,È. Ультразвуковая фаэометрия. M. Энергия, 1968, с.130133. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В

ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле параметров жидкости. Целью изобретения является повышение точности измерения на низких частотах эа счет (59 4,G 01 Н 5/00. G 01 N 29/02 устранения дифракционных искажений.

Для измерения скорости ультразвука жидкость помещают в сферический электроакустический преобразователь, возбуждаемый двумя радиоимпульсами.

На экране осциллографа наблюдают последовательность импульсов. Изменяют частоту f следования импульсов генератора импульсов так, чтобы совпали импульсы. Скорость С ультразвука вычисляют по формуле C=d f, где

d — диаметр электроакустического преобразователя. Для измерения поглощения возбуждают электроакустический преобразователь одним импульсом.

Измеряют по осциллографу амплитуды импульсов. Коэффициент с поглощения ультразвука вычисляют по формуле

U< и

oL —, где U< и П, — амплитуды импульсов. 2 ил.

1317287

C=d/ =d/T=d f

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле параметров жидкости.

Цель изобретения — повышение точности измерения на низких частотах эа счет устранения дифракционных искажений.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения скорости и поглощения ультразвука в жидкости, на фиг.2 — временные диаграммы импульсов при измерениях.

-Устройство содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, усилитель 2, социллограф 3, линию 4 задержки, выход которой соединен с входом раз:вертки осциллографа 3, последовательно соединенные генератор 5 импульсов и частотомер 6, к выходу генератора 5 подключены последовательно соединенные первый кзпоч 7, первый счетчик 8 с установленной емкостью элемент 9 ИЛИ, триггер 10, перьый выход которогс соединен с управляющим входом первого ключа 7, к .зыходу ге-нератор . 5 псдкзпочены последовательно соедине:-и!ые второй кзпоч 11, второй счетчик 12 с установленной емкостью, выход которого соединен с вторым входом элемента. 9 ИЛИ, последовательно соединенные генератор 13 синусоидальных сигналов и третий ключ 14, управляющий вход которого соединен с выходом первого ключа 7, а выход — с электроакустическим преобразователем

1, второй выход триггера 10 соединен с .управляющим входом второго клоча 11,, s электрсак",cTH kc iHÉ пресбразсвH. тель 1 выполнен в ьиде сферы из пьезоэлектрического материала 15 с электродами 16 на внутренней и гпешней поверхностях, предназначенной для заполнения исследуемой жидкостью

17.

Устрайст зо рабо; ает следующим образом.

С генератора 5 импульсов (фиг.2а) на входы ключей 7 и 11 и частотометр

6 поступает последовательность импульсов, при этом ключ 11 закрыт, а ключ 7 открыт, импульсы чере.з ключ

7 проходят на управляющий вход ключа

14 (фиг. 2б), счетчик 8 начинает считать и, переполнившись, выдает сигнал на элемент 9 ИЛИ и на линию

4 задержки (фиг. 2в), выходной сиг5

45 нал элемента 9 ИЛИ перебрасывает триггер 10 так, что ключ 7 закрывается, а ключ 11 открывается, и счетчик 12 начинает считать импульсы до переполнения, затем через второй вход элемента 9 ИЛИ на триггер 10 поступает сигнал переполнения со счетчика 12, триггер 10 перебрасывается, ключ 7 открывается, а ключ 11 закрывается и т.д.

Для измерения скорости ультразвука в жидкости устанавливаем емкость счетчика 8, равной 2 ° Сигнал с генератора 13 синусоидальных сигналов поступает на ключ 14, который открывается .импульсами, прошедшими через ключ 7 (фиг. 26), и радиоимпульсы

18 и .19 (фиг. 2г) с выхода ключа 14 возбуждают электроакустический преобразователь 1. На осциллограф 3 че— рез усилитель 2 поступают радиоимпульсы возбуждения 18 и 19, импульсы

20 и 21, прошедшие путь, равный диаметру d сферы и принятые преобразователем 1, импульсы 22 и 23, прошед-1 шие путь 2Й, и т.д. (фиг. 2г).

Устанавливают с помощью линии 4 задержки такую задержку, чтобы на экране осциллографа 3, наблюдать импульсы, начиная с импульса 21. Изменяя частоту f следования импульсов генератора 5 импульсов (фиг. 2д), совмещают на экране осциллографа 3 импульсы 21 и 22 (фиг. 2з) так, чтобы период Т следования этих импульсов совпадал бы с временем прохождения импульсов через исследуемую жидкость. Измеряют частоту f следования импульсов (фиг. 2д) частотомером 6. Скорость с ультразвука равна длине d пройденного пути, деленной на время ь прохождения этого пути.

Так как период Т следования импульсов совпадает с временем прохождения импульсов через жидкость, вычисляют скорость С по формуле

Для измерения коэффициента оС пог лощения ультразвука в жидкости устанавливают. емкос.ть счетчика 8, равной

1. В этом случае электроакустический преобразователь 1 возбуждается одним радиоимпульсом 18 (фиг. 2г) и, устанавливая задержку линией 4 задержки так, чтобы наблюдать на экране осциллографа 3 импульсы 20,22,24 (фиг.2г), измеряют по осциллографу 3 амплитуды

1317287

U и U импульсов 20 и 22, тогда коэффициент ос поглощения вычисляется по формуле

1„U, /И, и г

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости;. и поглощения ультразвука в жидкости,, 50 содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, усилитель и осциллограф, линию задержки, выход которой соединен с входом развертки осциллографа, после15 довательно соединенные генератор импульсов и частотомер, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения на низких частотах за счет устранения дифрак- 20 ционных искажений, оно снабжено подключенными к выходу генератора импульсов последовательно соединенными первым ключом, первым счетчиком с установленной емкостью, элементом

ИЛИ и триггером, первый выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, подключенными к выходу генератора импульсов, последовательно соединенными вторым ключом, вторым счетчиком с установленной ем костью, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, последовательно соединенными генератором синусоидальных сигналов и третьим ключом, управляющий вход которого соединен с выходом первого ключа, а выход — с электроакустическим преобразователем, второй выход триггера соединен с управляющим входом второго ключа, причем электроакустический преобразователь выполнен в виде полой сферы из пьезоэлектрического материала для размещения в ней контролируемой жидкости с электродами на внутренней и внешней поверхностях.

1317287

Составитель Г.Федоров

Техред А.Кравчук

Корректор Л,Патаи

Редактор В. Ковтун

Заказ 2413/36

Подписное

Тираж 499

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðîä, ул.Проектная,4