Дифференциальный акустический интерферометр

 

Изобретение относится к технике акустического контроля и может найти применение в химической промышленности и научно-исследовательских лабораториях для прецизионных измерений акустических параметров жидких сред. Цель изобретения - повышение точности, сокращение времени измерений и расширение диапазона исследуемых жидкостей за счет исключения ошибок , связанных с колебаниями температуры камер интерферометра. Это достигается выполнением в едином массивном корпусе эталонной и N измерительных камер. В корпусе выполнен канал с теплопроводом, связанным со средством поддержания температуры, что обеспечивает создание изотермических областей в зоне расположения камер и возможность быстро1 смены образцов исследуемых жидких сред. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4402958/28 (22) 04.04,88, (46) 28,02.91. Бюл. N. 8 (71) Институт биологической физики АН СССР (72) В.Н, Шестимиров (53) 620,179.16 (088,8) (56) Приборы для научных исследований, 1983, йв 12, с. 165 — 169.

Авторское свидетельство СССР

N. 1288583, кл. G 01 N 29/00, 1985, (54) Д И Ф Ф Е Р Е Н Ц ИАЛ Ь Н Ы Й А КУ СТ ИЧЕСКИЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР (57) Изобретение относится к технике акустического контроля и может найти применение в химической промышленности и научно — исследовательских лабораториях

Изобретение относится к технике акустического контроля и может найти применение в химической промышленности и научно — исследовательских лабораториях для прецизионных измерений акустических параметров жидких сред.

Цель изобретения — повышение точности, сокращение времени измерений и расширение диапазона исследуемых жидкостей за счет исключения ошибок, связанных с колебаниями температуры камер интерферометра и с различиями теплофиэических параметров камер.

На чертеже схематически изображен дифференциальный акустический интерферо метр.

Интерферометр содержит эталонную 1 и измерительную 2 камеру, блок 3 измерения скорости распространения ультразвука

„„5U„„1631407 А1 для прецизионных измерений акустических параметров жидких сред. Цель изобретения— повышение точности, сокращение времени измерений и расширение диапазона исследуемых жидкостей за счет исключения ошибок, связанных с колебаниями температуры камер интерферометра. Это достигается выполнением в едином массивном корпусе эталонной и N измерительных камер. В корпусе выполнен канал с теплопроводом, связанным со средством поддержания температуры, что обеспечивает создание изотермических областей в зоне расположения камер и воэможность быстро:. смены образцов исследуемых жидких сред. 1 з. п, ф — лы, 1 ил. в эталонной и измерительной 2 камерах и средство 4 поддержания температуры, N дополнительных измерительных камер 5 (на чертеже не показан случай для N = 1), связанных с блоком 3 измерения скорости распространения ультразвука, и тепловой накопитель 6, выполненный в виде монолитного объема, различными плоскостями контактирующим соответственно в его изотермической зоне с эталонной 1 и измерительными камерами 2 и 5 и средством 4 поддержания температуры, теплоемкость. накопителя 6 значительно больше теплоемкостей эталонной 1 и измерительных 2 и 5 камер, Блок 3 измерителя скорости распространени4 ультразвука в эталонной 1 и измерительной 2, 5 камерах может быть выполнен, например, из коммутатора 7, 1631407

10 подключенного соответствующими выходами с камерами 1, 2 и 5 и генератора 8, цепь обратной связи которого подключена к входу коммутатора 7. Накопитель 6 может быть выполнен, например, в виде куба или цилиндра из алюминия с равными основанием и высотой (порядка 100 мм), теплопровода в виде стержня сечением около 100 мм и длиной 50 мм.

Кроме того, тепловой накопитель 6 вы-. полнен с каналом 9, средство 4 поддержания температуры снабжено теплопроводом

10, установленным в канале 9 с зазором, тепловой контакт последнего с тепловым накопителем 6 выполнен по дну 11 анала 9, а датчик 12 температуры средства 4 поддержания температуры установлен на дне канала 9.

Устройство работает следующим образом.

Во все камеры заливают эталонную жидкость, например, дистиллированную воду. После включения блоков интерферометра в тепловую емкость накопителя 6 из средства 4 поддержания температуры уст-: ремляется поток тепла или холода в зависимости от соотношения между заданной и текущей температурами накопителя 6, Одновременно с этим устанавливается температура исследуемых камер 1, 2 и 5. Это обеспечивается постоянной времени теплообмена накопителя 6. После установления заданной теМпературы измеряют резонансные частоты f<, f2 и fg эталонной 1 и измерительных камер 2 и 5.

Дистиллированную воду в измерительных камерах 2 и 5 заменяют на исследуемые жидкости и после установления резонансных частот f2, faи измерительных камер записывают их значения и частоту f>,g для эталонной камеры 1.

Относительные изменения скоростей ультразвука ЛС2/С, и ЛСз/Сэ в исследуемых жидкостях, находящихся в измерительных камерах 2 и 5, по отношению к скорости ультразвука С, в дистиллированной воде, определяют в соответствии со следующими выражениями: 2 1 — — 1; (1) с, 1,и 2

ЛСз 1з 11 1 р)

С Р, 1

1,и 3

Повторный замер частоты f>, в эталонной камере 1 необходим для учета температурных дрейфов накопителя 6. При наличии температурных f>э f 1,иэ. Отношения

f> /f2 и f> /f3 определяются отношением акустических путей камер.

Использование изобретения обеспечивает преимущества, заключающиеся в повышении точности и сокращении времени измерений за счет исключения ошибок, связанных с колебаниями температуры камер интерферометра и с различиями теплофизических параметров камер, находящихся в тепловом контакте с накопителем, обладающим большой теплоемкостью. В отличие от прототипа, установка температуры в камерах интерферометра при их перезаливках происходит быстрее, что сокращает время измерений. Кроме того, во время установления температуры важно, чтобы она была одинакова в эталонной 1 и измерительных камерах 2 и 5 и необязательно, чтобы она точно равнялась заданной, что также уменьшает время измерения.

Формула изобретения

1. Дифференциальный акустический интерферометр, содержаший измерительную и эталонную камеры, блок измерения скорости распространения ультразвука в измерительной и эталонной камерах и средство поддержания температуры, о тл и. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, сокращения времени измерений и расширения диапазона исследуемых жидкостей, он снабжен дополнительными измерительными камерами, связанными с блоком измерения скорости распространения ультразвука, и тепловым накопителем с изотермической зоной, контактирующим со средством поддержания температуры, а изотермической зоной — с эталонной и измерительными камерами, 2.Интерферометрпоп.1, отличающийс я тем, что тепловой накопитель выполнен с каналом, средство поддержания температуры снабжено датчиком температуры и теплоотводом, установленным в канале с зазором и торцом, контактирующим с дном канала, на котором размещен датчик температуры, 1631407

Составитель Г. Максимочкин

Редактор М. Товтин Техред М.Моргентал Корректор С. Шекмар

Заказ 540 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101