Измеритель коэффициента отражения акустических сигналов

 

О П И С А H И Е п11 605162

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз. Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (бl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.76 (21) 2416161/18-10 (51) N. Кл. С 01N 29/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (53) УДК 534.232(088.8) (45) Дата опубликования описания 27,04.78 по делам изобретений и открь47нй (72) Автор изобретения

П.-Б. П. Милюс

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЗФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано для определения акустических характеристик материалов, а также при разработке электроакустических трактов ультразвуковых измерительных приборов.

Известны устройства для измерения коэффициента отражения звука с использованием акустических труб и звукоприемников различных друг от друга на расстоянии полуволны в трубе на рабочей частоте.

Однако это устройство не позволяет автоматизировать процесс измерений (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее отражатель, генератор радиоимпульсов качающейся частоты, соединенный с генератором импульсов, блоком развертки, коммутатором и пьезопреобразователем, индикатор, соединенный с блоком развертки.

Однако это устройство непроизводительно при измерениях в широком диапазоне частот и недостаточно точно (2).

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерениякоэффициента отражения акустических сигналов в широком диапазоне частот.

Для этого в предлагаемый измеритель коэффициента акустических сигналов введены два селектора отраженных импульсов, подключепныс к выходу коммутатора, и cxeMbI задержки, включенные между импульсным генератором и селекторами импульсов, измеритель отношения напряжений, подключенный к входу индикатора, и два пиковых детектора, включенных между селекторами импульсов и измерителем отношений напряжения, а пьезообразователь выполнен двусторонним, акустически симметрично нагруженным.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит импульсный генератор

1, подключенный к генератору 2 качающейся частоты, к которому подключен блок 3 развертки, и коммутатор 4. К другому выходу импульсного генератора 1 подключены схемы

5 и б задержки, селекторы 7 и 8 импульсов, а также пиковые детекторы 9 и 10, выходы которых подключены к входу индикатора 11

2О через измеритель 12 отношений напряжения.

Блок развертки подключен к генератору радиоимпульсов и индикатору. Отражатель 13, пьезопреобразователь 14 и исследуемый материал 15 устанавливаются в акустическом бассейне 1б так, что отражатель и исследуемый материал расположены по разные стороны преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Радиоимпульсы с качающейся частотой за30 полнения поступают <а преобразователь 14.

605162 нмп С

Подписное

Изд. Ка 384

Тираж 1122

Заказ 502/7

Типографии, пр, Сапунова, 2

Ввиду того, что для измерения коэффициента отражения от исследуемого материала 15 необходимо иметь отношение отраженных сигналов от исследуемого материала и идеального отражателя 13, в схеме используется симметрично нагруженный пьезопреобразователь 14, излучающий ультразвуковые импульсы в обе стороны. Принятые пьезопреобразователем отраженные импульсы через коммутатор 4 поступают па селекторы 7 и 8, пиковые детекторы 9, 10 и на измеритель 12 отношения напряжений. Расстояние L отражателя и исследуемого материала Е,а от пьезопреобразователя выбрано так, чтобы не было интерференции отраженных сигналов на пьезопреобразователе. Для этого необходимо выполнение условий где тп, — длительность импульса;

V< — скорость ультразвукового сигнала в рабочей среде, Отношение напряжений на выходе измерителя отношения напряжений пропорционально коэффициенту отражения от исследуемого материала. Развертка индикатора 11 осуществляется синхронно с модуляционным напряжением генератора 2. На экране индикатора

11 получаемая кривая соответствует частотной зависимости коэффициента отражения от исследуемого материала. Как идеальный отражатель применяется заполненная воздухом тонкостенная коробка. С целью избежания дифракционных погрешностей диаметр отражателя 13 подбирается равным диаметру исследуемого материала.

Устройство обеспечивает непрерывное измеренпе коэффициента отражения акустическиХ сигналов в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Измеритель коэффициента отражения акустических сигналов, содер>кащий отражатель, генератор радиоимпульсов качающейся частоты, соединенный с генератором импульсов, блоком развертки, коммутатором и пьезопреобразователем, индикатор, соединенный с блоком развертки, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения коэффициента отражения акустических сигналов в широком диапазоне частот, в него введены два селектора отраженных импульсов, подключенные к выходу коммутатора, и схемы задержки, включенные между импульсным генератором и селекторами импульсов, измеритель отношения напряжений, подключенный к входу индикатора, и два пиковых детектора, включенных между селекторами импульсов и измерителем отношений напряжения, а пьезопреобразователь выполнен двусторонним и акустически симметрично нагру>кенным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Вовк А. Б., Кманов С, П„Тютекин В. В.

Измерение коэффициента отражения звука в

80 акустических трубах с применением однонаправленной системы приема. — «Измерительная техника», 1975, № 7, с. 76 — 77.

2. Кажис Р,-И., Домаркас В., Милюс П. Б.

Экспериментальное исследование возможно35 стей согласования пьезоэлектрического преобразователя с рабочей средой.— Научные труды вузов Литовской CCP., «Ультразвук», 1973, № 5, с. 89 — 96.