Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука Советский патент 1985 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения физико-химических свойств жидких сред. Известно устройство для измерения коэффициента поглсвдения ультразвука, содержащее последовательно соединенные изл -чатель и приемник ультразвуковых колебаний, усилитель амплитудный детектор, аттенюатор, перестраиваемую линию задержки,избирательный фильтр, а также амплитудный дискриминатор и частотомер 1 Недостатком данного устройства является низкая точность измерения быстрых изменений коэффициента поглощения ультразвука в исследуемой среде, обусловленная тем, что значение коэффициента поглощения ультразвука . отсчитывается по показанию аттенюатора, так как при помощи аттенюатора и перестариваемой линии задержки выбираются условия самовозбуждения в замкну ой электроакустической цепи. При быстрых изменениях коэффициента поглощения в исследуемой среде данное ус ройство не успевает отслеживать эти измерения. . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее генератор зондирующих импульсов, измерительную камеру постоянной дли ны с излучающим и приемным преобразователем, последовательно соединенные фильтр нижних частот, делитель напряжения, блок сравнения и усилитесь постоянного тока, связанный через генератор зондирующих импульсов с регистратором t2}. Недостатком известного устройства является низкая точность измерения быстрых изменений коэффициента поглощения ультразвука в исследуемой жидкости. Цель изобретения - повышение точ ности измерений при быстрых изменениях коэффициента поглощения. Поставленная цель достигается те что устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее генератор зондирующих импульсов, измерительную камеру постоянной длины с излучающим и приемным преобразователями, последовательно соединенные фильтр нижних ча стот, делитель напряже 1ия, блок сра нения, усилитель постоянного тока и регистратор, снабжено последователь но соединенными с выходом усилител постоянного тока генератором нижних частот, амплитудным модулятором,эле ментом задержки, усилителем-ограничителем, синхронным детектором,филь ром верхних частот и детектором дей ствующего значения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход генератора зондирующих импульсов подключен к второму входу амплитудного модулятора,выход которого соединен с излучающим преобразователем, приемный преобразователь связан с вторым входом синхронного детектора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, а второй выход генератора нижних частот соединен с регистратором. На чертеже приведена схема устройства. Устройство состоит из последова- тельно соединенных генератора 1 зондирующих импульсов,амплитудного мо-t дулятора 2,измерительной камеры 3 с излучающим и приемным преобразователями, синхронного детектора 4, фильтра 5 нижних частот и делителя 6 напряжения . Выход излучающего преобразователя подсоединен через фильтр 7 верхних частот к детектору 8 действующего значения, выход которого и выход делителя напряжения подключены к соответствующим входам блока 9 сравнения. Для удобства при наладке устройства к выходу блока 9 сравнения подключен вольтметр 10. Кроме того устройство содержит последовательно соединенные элемент 11 задержки и усилитель-ограничитель 12, включенные между выходом амплитудного модулятора 2 и вторым входом синхронного детектора 4. Генератор 13 нижних частот подключен к входу амплитудного модулятора 2 и регистратору, выполненному на измерителе 14 частоты и цифропечатающем блоке 15. Усилитель 16 постоянного тока включен между выходом блока 3 сравнения и входом генератора 13 нижних частот. Устройство работает следующим образом. При наладке, подготовке устройства к работе по максимальному показанию вольтметра изменением частоты генератора 1 зондирующих импульсов при выключенном генераторе 13 нижних частот получают резонанс. Затем устанавливают частоту генератора 13 по минимальному показанию вольтметра, что с соответствукяцим подбором коэффициента деления делителя 6 напряжения соответствует полосе пропускания измерительной камеры (уровню 0,707 по напряжению). Для лучшей работы элементов схемы можно использовать цепь фазовой автоподстройки камеры. При изменении коэффициента поглощения добротносты камеры,настроенной на резбнанс, изменяется. На выходе блока 9 сравнения появляет- . ся сигнал, свидетельствующий об отклонении частоты генератора 13 от 3 114278 значения, определякицего полосу пропускания. Сигнал поступает на управляющий вход генератора для изме- . рения и регистрации полосы пропускания. В предлагаемом устройстве в результате того, что при изменении коэффициента поглощения на небольшую величину необходимо изменить только частоту модуляции, в то время .Ю как в прототипе необходимо осущест564 вить перестройку генератора зонднрующих импульсов .для определения частотной характеристики измерит льной камеры, обеспечено повышение точности по сравнению с известным устройством. Это равносильно увеличению скорости изменения частоты в измерительной камере и, соответственно, повышению точности измерения 6ыстрах изменений козффициента погло- щения ультразвука в исследуемой среде.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее генератор зондируняцих импульсов, измерительную камеру постоянной длины с излучающим и приемн(л4 преобразователями, последовательно соединенные фильтр нижних частот,делитель напряжения, блок сравнения, :усилитель постоянного тока и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при быстрых изменениях козффициента поглощения, оно снабжено последовательно соединенными с выходом усилителя постоянного тока генератором нижних частот, амплитудным модулятором, элементом задержки, усилителем-ограничителем, синхронным детектором, фильтром верхних часто- и детектором действующего значения, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, выход генератора зондирующих импульсов подключен к второму входу амплитудного модулятора,выход которого соединен с излучающим преобразователем, приемный преобразователь связан с вторым входом синхронного детектора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, а второй выход генератора нижних частот соединен с регистратором.