Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для качественного анализа состава газообразных сред. Целью изобретения является повьшение точности контроля за счет создания условий для избирательного переноса молекул газовой - смеси, обладающих одной и той же массой. При использовании двух синфазно возбуждаемых электроакустических преобразователей 2 и 3, расположенных параллельно один другому на расстоянии, не превьшающем длину свободного пробега молекул газовой среды, в вакуумной камере 4 возникает явление избирательного переноса молекул газовой смеси, имеющих одну и ту же среднюю скорость. При изменении частоты возбуждения с помощью генератора 1 плавного диапазона в резонанс вовлекаются последовательно все компоненты газовой смеси, что позволяет провести качественный анализ ее состава. 2 ил. сл 00 ел ф 00 со Фие.Т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (11) (50 4 G 01 N 29/00 (Р (Щ -," g Я ,„.И1 (ЩБЙА "." « (<

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963552/25-28 (22) 11.09.85 (46) 15. 12.87. Бюл. У 46 (75) Э.А. Комаров и А.В. Комаров (53) 620 . 179. 16(088 .8) (56) Гершгал Д.А., Фридман В.М.

Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения. М., 1967, с.248.

Радченко И.В. Молекулярная физика

М.: Наука., 1965, с.40. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

СОСТАВА ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и иэделий и может быть использовано для качественного анализа состава газообразных сред. Целью изобретения является повьппение точности контроля за счет создания условий,пля избирательного переноса молекул газовой смеси, обладающих одной и той же массой. При использовании двух синфазно возбуждаемых электроакустических преобразователей 2 и 3 расположенных параллельно один другому на расстоянии, не превышающем длину свободного пробега молекул газовой среды, в вакуумной камере 4 возникает явление избирательного переноса молекул газовой смеси, имеющих одну и ту же среднюю скорость. При изменении частоты возбуждения с помощью генератора 1 плавного диапазона в резонанс вовлекаются последовательно все компоненты газовой смеси, что позволяет провести качественный анализ ее состава. 2 ил.

1359733

Изобретение относится к неразру-, шающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для качественного анализа состава газообразных сред.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет создания условий для избирательного переноса молекул газовой смеси, обла- 10 дающих одной и той же массой.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа ультразвукового контроля состава газообразных сред; на фиг.2 — резонансные кривые, полученные экспериментально.

Устройство для реализации способа ультразвукового контроля состава газообразных сред содержит генератор

1 плавного диапазона, два электроакустических преобразователя 2 и 3,; расположенные параллельно один от- . носительно другого и на расстоянии не более длины свободного пробега молекул исследуемого газа и возбуждаемые синфазно от генератора 1 плавного диапазона, вакуумную камеру 4, избирательный усилитель 5 и измери- тельный прибор 6.

Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред реализуется следующим образом.

При изменении частоты генератора

1 плавного диапазона, подключенного к электроакустическим преобразовате.пям 2 и 3, воздействуют на молекулы смеси газа, находящегося в вакуумной камере с блоком компенсации темпера- 4р туры (не показан). Молекулы газовой смеси с определенной массой при соответствующей частоте возбуждения вовлекаются в синхронное обращение между мембранами преобразователей 46

2 и 3, Привод обращения молекул оди. наковой массы зависит как от частоты, возбуждения, так и от расстояния между электроакустическими преобразователями 2 и 3. Например, из смеси бр газа необходимо выделить молекулы, движущиеся со скоростью 500 м/с при расстоянии между мембранами, равном 0 5 мм. Частота возбуждения в случае возникновения резонанса обратно пропорциональна периоду отражения молекул газа определенной мас сы. При скорости молекул 500 м/с ,и расстоянии между мембранами, равном 0,5 мм, резонанс в вакуумной камере возникает йа частоте возбуждения 500 кГц. Связь между периодом

Т обращения молекул с определенной массой, средней скоростью U молекул и расстоянием 1 между мембранами вытекает из соотношения Т=21/V т.е. явление резонанса для одной и той же компоненты газовой смеси может возникнуть как при изменении частоты возбуждения, так и при изменении расстояния между преобразователями 2 и 3. Наличие резонанса фиксируется как резкое возрастание периодического давления на стенки преобразователя 3, что выражается в соответствующем резком возрастании выходного сигнала избирательного усилителя 5 и подключенного к его выходу измерительного прибора 6.

Величина сигнала, подаваемого на преобразователь 3, выбирается такой, чтобы отчетливо различать резонансные пики, качество которых зависит от изготовления мембран преобразователей и их параллельности относительно друг друга. На фиг.2 приведены резонансные пики присутствия га-. зов, содержащихся в окружающей среде, при Т=20 С, P=5 10 мм рт. ст.и расстоянии между преобразователями, равном

0 5 мм. Различным компонентам газовой среды соответствуют различные средние скорости (фиг.2), по значениям которых и определяют ее состав.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред, заключающийся в том, что воздействуют на исследуемую среду периодической вынуждающей силой, измеряют парциальные давления компонент смеси газов и по полученным данным судят о составе газовой среды, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, воздействие осуществляют с помощью двух электроакусти- . ческих преобразователей, расположенных параллельно один относительно другого на расстоянии не более длины свободного пробега молекул газовой смеси и возбуждаемых синфазно, изменяют частоту возбуждения,.регистрируют частоты, соответствующие максимальным значениям парциальных давлений, по которым судят о составе смеси.

1359733

@ax.

Рие2

Составитель К.Леонов

Техред.M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6150/47 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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