Датчик акустического измерителя скорости потока жидкости Советский патент 1985 года по МПК G01P5/24 

J11 Изобретение относится к акусти- . ческой измерительной технике и мо- ; жет быть использовано для измерения скорости потока воды на поверхности закрытых водоемов или моря. Известен ультразвзгковой датчик для измерения скор.ости течения воды, содержащий корпус с приемно-излу шющим устройством и источником электрического тока, при этом кормовая часть корпуса снабжена акустическим прозрачным обтекателем с.установленным в его вершине электродом, причем источникэлектрического тока включён между корпусом датчика и электродом Cl 3i Недостатком известного датчика для измерения скорости течения воды является невозможность измерения ско рости потока иа поверхности водоема из-за отсутствия возможности возбуждения объемных: продольных, акустическихволн на поверхности воды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является Датчик акустического измерителя скорости потока, содержащий закрепленные на фиксированном расстоянии два обратиг-1ых электрических преобразователя, каждый из которых выполнен в виде пьезопластины, размещенной на наклонной грани прелогшяющего звуковода С2. Недостатком этого датчика является невозможностьизмерения скорости потока на поверхности водоема, из-за использования акустических волн,распространяющихся только во всем объеме, ; Цель изобретения - обеспечение возможности измерения скорости повер ностного слоя жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в датчике акустического измерителя скорости потока жидкости, содержащем закрепленные на фиксированном расстоянии два обратимых элек троакустических преобразователя, выполненных в виде пьезопластины, разм щенной на наклонной грани преломляющего звуковода, каждый.преобразователь снабжен дополнительным звуководом в виде прямоугольного параллелепипеда, жестко связанного с преломля ющим звуководом, причем звуководы выполнены из материалов, удовлетворя ющих условию С С Сц , а угол наклон грани преломляющего звуковода равен oi OirCSinде t - скорость упругих продольных волн в преломляющих звуководах,скорость упругих продольных волн в прямоугольных звуководах, скорость поверхностно-продольных волн в прямоугольных звуководах. На чертеже изображена структурная схема датчика. Датчик акустического измерителя содержит пьезозлементы 1 и 2, акустически связанные с, преломляющими звуководами 3 и 4, прямоугольные звуководы 5 и 6, жестко связанные с преломляющими звуководами 3 и 4,- и держатель 7 для защиты пьезоэлемертов 1 и 2 от проникновения воды. Материалы преломляющих звуководов и преломляющий угол d, подобраны, исходя из условий достижения максимальной амплитуды возбуждаемых поверхностно-продольных волн в прямоугольных звуководах 5 и 6. 5 - база измерения. Поэтому С С, , скорость упругих продольных гДё С волн в преломляющих звуководах 3 и 4,: скорость продольных волн в звуководах 5 и 6, выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов, и ot rtrcsiirsскорость упругих поверхносно-продольных волн в прямоугольных звуководах 5 и 6. Датчик акустического измерителя скорости потока погружен в контроли- руемую жидкрсть. Датчик акустического измерителя работает следующим образом. Пьезопластина 1, подключенная к источнику возбуждения (не показан) излучает продольные упругие (акустические) волны в преломляющий звуковод 3. При падении под углом с arcsinСfCp, продольных волн ич преломляющего звуковода 3 на прямоугольный звуковод 5 в поверхностном слое последнего возбуждаются поверхностно-продольные волны.

ДАТЧИК АКУСТИЧЕСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ ПОТОКА ЖИДКОСТИ, содержащий закрепленные на фиксированном расстоянии два обратимых электроакустичерких преобразователя, выполненньпс в виде пьезопластины, размещенной на наклонной грани преломляющего звуковода, отличающийс я Тем, что, с целью обеспечения возможности измерения скорости поверхностного слоя жидкости, каждый преобразователь снабжен дополнительным звуководом в виде прямоугольного параллелепипеда, жестко связанного с преломляющим звуководом, причем звуководы выполнены из материалов, удовлетворяющих .условию . , а угол наклона грани преломляющего звуковода равен oL arcsin f.-, -PL где С скорость упругих продольных волн в преломляющих звуководах, С, с;корость упругих продоль(Л ных волн в прямоугольных с звуководах, скорость поверхностно-про-PL дольных волн в прямоугольных звуководах. сд 00 со со