Способ измерения скорости распространенияультразвука и устройство дляего осуществления

 

Союз Советских

Социалистических

Реснтблик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИОУ9 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.02.78 (21) 2582552/18-28 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) ".ата опубликования описания 10.03.81 (51) М. Кл.з 6 01 Н 5/00

G 01 N 29/00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УД К 531.767 (088.8) 1 1 э IN3ô. .

Ф

А. П. Сарвазян и А. А. Зарецкий 1 -.- е?р"

"4Ъе.+ /т

Институт биологической физики АН QCCP . - Ф., р,, ° (". с (72) Авторы изобретен.ия (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЪТРАЗВУКА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения скорости ультразвука в жидкостях и газах.

Известен способ измерения скорости ультразвука путем создания автоколебаний в замкнутой электрической цепи, .включающей акустическую камеру, и измерения частоты этих колебаний, а также устройство для его осуществления, содержащее последовательно соединенные акуспическую камеру с приемным и излучающим электроакустическими преобразователями, аттенюатор, полосовой усилитель, перестраиваемую линию задержки и,подключенные к выходу, усилителя частотомер и амплитудный детектор, выход которого соединен с дискриминатором (1).

Недостатком этого способа и устройства является неоднозначность определения скорости ультразвука вследствие зависимости измеряемого параметра от целого числа длин волн, укладывающихся в,измер ительной ячейке.

Целью изобретения является обеспечение однозначности определения скорости ультразвука.

Поставленная цель достигается тем, что инвертируют фазу электрического сигнала, дополнительно измеряют частоту, и скорость ультразвука определяют по разности измеренных частот, а устройство снабжено фазопнвертором, включаемым пли отключаемым при помощи ключа и расположенным в электрической цепи.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройтсво содержит последовательно соединенные акустическую .камеру 1 с излу..а:ощим 2 и приемным 8 электроакустическими преобразователями, аттенюатор 4, полосовой усилитель 5 и,перестраиваемую линию 6 задержки, причем к выходу усилителя 5 также подключены частотомер 7 и амплитудньш детектор 8, выход которого соединен с дискриминатором 9. Выход л инии 6 задержки подключен к входу фазоннвартора 10 и к одному входу двухпозиционного, расположенного в электрической цепи ключа 11, включающего или отключа20 ющего фазоинвертор,и соединенного с излучащим преобразователем 2, а другой вход ключа 11 подключен к выходу фазопнввртора 10.

Устройство работает следующим обра25 зом.

B акустическую камеру 1 помещают исследуемый объект. Двухпозиционный ключ

1I устанавливают в положение, при котором выход линии задержки,непосредствен30 но соединен с входом акуспической камеры.

81i1079

Составитель Л. Новиков

Техред О. Павлова

Корректор С. Файн

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 216/223 Изд. № 219 Тираж 497 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»

При помощи аттенюатора 4 и,перестраиваемой линии б задержки подбирают условия возникновения автоколебаний в замкнутой цепи, что контролируется дискриминатором

9, измеряют частоту автоколебаний частотомером 7, затем меняют положение ключа

11, при котором в замкнутую цепь вклю. чается фазоинверто р 10, который измеряет сдвиг фазы на 180 . Снова измеряют частоту. Разность измеренных частот однозначно связана со скоростью ультразвука в исследуемой среде соотношением:

Af = V/2l, где Af — разность измеренных частот;

V - — скорость ультразвука в исследуемой среде;

l — расстояние между лр иемным и излучающим преобразователями.

Преимуществом способа и устройства для его осуществления является однозначность отсчета скорости распросрранения ультразвука в широком диапазоне значе.ний скоростей при сохранении высокой точности измерений по сравневию с,известным 25 устройством.

Формула изобретения

1. Способ измерения скорости;распространения ультразвука путем создания ав- 3О токолебаний в замкнутой электрической цепи, включаюгцей акустическую камеру, и измерения частоты этих колебаний, о тл н ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения однозначности определения скорости ультразвука, инвертируют фазу электрического сигнала, дополнительно измеряют частоту, а скорость ультразвука определяют по разности .измеренных частот.

2. Устройство для .осуществления способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные акустическую камеру с приемнывм и излучающим электроакустическими преобразователями, аттенюатор, полосовой усилитель, перестраиваемую линию задерж.ки и подключенные к.выходу усилителя частотомер и амплитудный детектор, выход которого соединен с дискриминатором, о тл и ча ющееся тем, что оно снабжено фазоинвертором, включаемым или отключаемым прп помощи ключа и расположенным в электрической цепи.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 437008, кл. G 01 N 29/00, 1972 (прототип) .