Способ измерения скорости ультразвука в жидкости
Изобретение относится к области акустических измерений в жидкостях и может быть использовано при контроле технологических процессов в химической, знергетической и пищевой отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерений. В отличие от известных способов для определения скорости звука измеряется частота резонанса объема жидкости, находящегося внутри пьезоцилиндра. Способ заключается в том, что к емкости, содержащей исследуемую жидкость, по ее внешнему диаметру жестко прикрепляют пьезокерамический цилиндр, с его помощью возбуждают.в жидкости ультразвуковые колебания, измеряют частоту резонанса объема жидкости, находящегося внутри пьезоцилиндра, и определяют скорость ультразвука по расчетной формуле с учетом калибровочногр коэффициента, I ил. ш (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (504 G 01 Н5 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4130589/25-28 (22) 04, 06,86 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Одесский политехнический институт (72) П,А.Чесская и 1О.В.Чесский (53) 534.22(088.8) (56) Дианов Д.Б. и др. Цилиндрический пьеэодинамический преобразователь с внутренним заполнением. — В сб.: Основные задачи акустики в судостроении. - Л.: Изд-во ЛКИ, ч. 2, 1 969, с. 64-72.
Авторское свидетельство СССР
У 657335, кл. G 01 N 29/02, 1979. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
УЛЬТРАЗВУКА В ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области акустических измерений в жидкостях и может быть использовано при
„„SU„„.1427185 А 1 контроле технологических процессов в химической, энергетической и пищевой отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение точности и упрощение измерений. В отличие от известных способов для определения скорости звука измеряется частота резонанса объема жидкости, находящегося внутри пьезоцилиндра. Способ заключается в том, что к емкости, содержащей исследуемую жипкость, по ее внешнему диаметру жестко прикрепляют пьеэокерамический цилиндр, с его помощью возбуждают.в жидкости ультразвуковые колебания, измеряют частоту резонанса объема жидкости, находящегося внутри пьезоцилиндра, и определяют скорость ультразвука по расчетной формуле с учетом калибровочногр коэффициента. 1 ил.!
427185
Изобретение относится к способам акустических измерений в жидкостях и может, быть использовано при контроле технологических процессов в 5 химической, энергетической и пищевой отраслях промьппленности, Цель изобретения — увеличение точности измерений и упрощение процесса измерений. 1О
На чертеже иэ об ражена схема реализации способа измерения скорости . ультразвука.
Устройство для осуществления способа измерения . скорости ультразву- !.5 ка содержит генератор синусоидальных колебаний; пьезокерамический цилиндр 2, частотомер 3, фаэометр 4, первый 5 и второй 6 вольтметры. На чертеже также обозначен участок трубопровода с исследуемой жидкостью.
Пьезокерамический цилиндр 2 жестко закреплен на трубопроводе 7 по его внешнему диаметру и соединен одной иэ контактных обкладок с генерато- 25 ром 1 синусоидальных колебаний, частотомером 3, вольтметром 5 и первым входом фаэометра 4, вторая контактная обкладка пьезокерамического цилиндра 2 соединена с вторым входом 30 фазометра 4 и вольтметром 6.
Способ измерения скорости ультразвука осуществляется следующим образом °
Предварительно пьеэоцилиндр заполняют эталонной жидкостью с известной скоростью распространения ультразвука С . Пьеэоцилиндр 2 возбуждают генератором 1 синусоидальных колебаний. Колебания пьезоцилиндра 2 40 передаются через стенку.: трубопровода 7 в заполняющую его жидкость.
Изменением частоты генератора синусоидальных колебаний устанавливают
i-й резонанс объема жидкости в об45 ласти пьезацилиндра 2, его регистри" руют частотомером 3 по минимуму фаsin на фазометре 4 или по максимумутока, определяемому с помощью вольтметра 5. В процессе измерений на пьезоцилиндре 2 поддерживают посто50 янным значение приложенного напряжения с помощью вольтметра 6. По иэ» э меренному значению f; частоты i-ro резонанса объема жидкости определяют калибровочный коэффициент К, зависящий от характеристик пьеэоцилиндра 2 и трубопровода 7:
Сэ 2<
К =
2nRf ! где К вЂ” внешний радиус пьезоцилиндра; значение корня функции
Бесселя °
Затем трубопровод 7 заполняют исследуемой жидкостью.и измеряют частоту f, i-го резонанса объема жидкости, находящегося внутри пьеэоцилиндра. Скорость ультразвука С определяют по формуле;
2нR
С = - - f К.
1 формула изобретения
Способ измерения скорости ультразвука в жидкости, эаключающийся в том, что к емкости, в которой находится исследуемая жидкость, присоединяют пьезоцилиндр, с его помощью возбуждают в исследуемой жидкости ультразвуковые колебания, измеряют резонансные параметры колебаний для исследуемой и эталонной жидкости, с учетом которых определяют скорость ультразвука в жидкости, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, пьеэоцилиндр жестко прикрепляют к емкости по ее внешнему диаметру, измеряют частоту i-го резонанса объема исследуемой жидкости, находящейся внутри пьезоцилиндра, а скорость ультразвука определяют по формуле
2нR
e - -f ° К
1 Э где R — внешний радиус пьезоцилиндра; †. основное значение корня функции Бесселя; — калибровочный коэффициент, учитывающий параметры емкости и пьеэоцилиндра, - частота i-ro резонанса объема жидкости.
1427185
Составитель Д. Широчин
Техред А.Кравчук Корректор М. Демчик
Редактор Л. Пчолинская
Заказ 4842/36 Тирюк 524 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5-35, Уаушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г..укгород, ул. Проектная, 4
