Способ определения скорости ультразвука в среде с изменяющимися параметрами
Изобретение относится к ультразвуковым неразрушающим методам контроля и может быть использовано для измерения динамических параметров и %контроля процессов, проходящих в среде с изменяющимися параметрами. Цель изобретения - повышение информативности за счет определения абсолютного значения скорости ультразвука в контролируемой среде. В исследуемую среду с меняющимися во времени параметрами ультразвуковым пьезопреобразователем посылаются непрерывные синусоидальные колебания постоянной частоты, которые принимаются другим пьезопреобразователем, фиксируется изменение частоты в двух моментах времени через определенный интервал и по полученным величинам изменения частоты и частоты излученного сигнала определяется абсолютная величина скорости ультразвука о 1 ил. г С/
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУВЛИН
0% 00 щ)у G 01 N 29/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫтИЯМ
ПРИ ГННТ ССО
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ--- ..
И АВТОРСКОМУ CB++TKAbCTBY (21) 4600307/28 (22) 28.10.88 (46) 15.04.9 1. Бюл. Р"- 14 (71) Каунасский политехнический институт им,. Антанаса Снечкуса (72) П.-Б.П.Милюс и Л.В.Якявичюс (53) 620 ° 179,16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
tt - 1317354, кл. С 01 N 29(00, 1987 °
Крылович В.И. Ультразвуковые частотно-фазовые методы исследования и неразрушающего контроля. Мийск:
Наука и техника, 1985, с.20-28. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ
УЛЬТРАЗВУКА В СРЕДЕ С ИЗМЕНЯ10ЩИ1ИСЯ
ПАРАМЕТРАМИ (57) Изобретение относится к ультразвуковым неразрушающим методам контИзобретение относится к ультразвуковым неразрушающим методам контроля и может быть использовано для измерения динамических параметров процессов. проходящих в исследуемой среде, путем измерения скрости звука в ней.
Целью изобретения является повышение информативности за счет определения абсолютного значения скорости ультразвука в контролируемой среде с изменяющимися параметрами.
На чертеже изображена структурная схема устройства для осуществления способа.
2 роля и может быть использовано для измерения динамических параметров и контроля процессов, проходящих в среде с изменяющимися параметрами.
Цель изобретения — повышение информативности за счет определения абсолютного значения скорости ультразвука в контролируемой среде. В исследуемую среду с меняющимися во времени параметрами ультразвуковым пьезопреобраэователем посылаются непрерывные синусоидальные колебания постоянной частоты, которые принимаются другим пьеэопреобразователем, фиксируется изменение частоты в двух моментах времени через определенный интервал и по полученным величинам изменения частоты и частоты излученного сигнала определяется абсолютная величина скорости ультразвука. 1 ил.
Устройство состоит из генератора
1 синусоидальных сигналов, излучающего 2 и принимающего 3 пьезопреобраэователей с охлаждаемыми волноводами 4 и 5, усилителя 6, цифрового запоминающего осциллографа С9-87, синхронизатора 8, плазмотрона 9.
Устройство работает следующим образом.
Генератор 1 синусоидальных колебаний возбуждает в пьезопреобразовате-, ле 2 непрерывные акустические колебания, которые через волновод 4 попадают в плазму 10 и, пройдя ее через
3642366 волновод 5, достигают принимающего пьезопреобразователя Э, электрические колебания с выхода которого усилива ются усилителем 6 и поступают на вход осциллографа 7, запуск которого осуществляется синхронизатором 8 синхронно с временем изменения режима работы плазмотрона.
Фиксируют частоту принятых акустических сигналов. Затем через промежуток времени gt (этот промежуток выбирают меньше времени задержки между излучателями и приемником) снова фиксируют частоту принятых акустичес- 15 ких сигналов и по принятым частотам определяют абсолютные величины скорости в начале С и в конце С промежутка времени ДС:
Кц+ Дйк 20
«
2Е(Ец + Д Ян)
С
° ю
Н
Да
fö + bfu
«» юа
l j
2L(fu + fv)
Ск—
Де
fu +ЛЕВ х
«f v+6 и
35 где L — расстояние между излучателем и приемником;
f — частота излучаемого акустиИ ческого сигнала;
6 н = f ()-fg hfк = fp(t+ Lt)-f„, — частота в момент приема.
fl
Из приведенных выражений для Сн и С видно, что для определения абсолютной величины скорости ультра- 45 звука в контролируемой среде нет необходимости знать время задержки сигнала в акустическом канале.
Способ бып применен для измерения абсолютной величины скорости ультразвука в ниэкотемпературной плазме, получаемой при помощи электродуговаго плазмотрона..Измерения скорости акустических волн в плазме производились во время запуска плазмотрона, когда другие методы не позволили контролировать физические параметры газового потока из-за больших тем» пературных градиентов. Это необходимо при узучении режима включения или выключения плазмотронов, а также реактивных и ракетных двигателей.
Таким образом, способ позволяет определить абсолютное значение скорости ультразвука в контролируемой среде с изменяющимися параметрами и на основе этого определить динамическив параметры этой среды, что особенно важно при исследовании режима работы мощных энергетических установок.
Формула изобретения
Способ определения скорости ультразвука в среде с изменяющимися параметрами, заключающийся в том, что в контролируемой среде возбуждают непрерывные акустические колебания фиксированной частоты, принимают прошедший контролируемую среду акустический сигнал, фиксируют частоту принятого сигнала и йо полученной разностной частоте принятого и излученного сигнала определяют скорость ультразвука в контролируемой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности за счет определения абсолютной скорости ультразвука, дополнительно принимают прошедший контролируемую среду акустический сигнал через промежуток времени, меньший времени задержки между точкой излучения и точкой приема акустических сигналов, измеряют частоту прошедшего сигнала, а абсолютную скорость ультразвука определяют с учетом частоты излученного сигнала и разностей частот между излученным и первым принятым сигналом между излученным и вторым принятым сигналом.
1642366
Составитель А.Пчелкин редактор М.Циткина Техред М.Дндык Корректор О. Ципле
Заказ 1144 Тираж 399 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, !01
