Способ измерения скорости звука в газах Советский патент 1985 года по МПК G01N29/00 

;

-- /////////

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения скорости звука в газовых средах.

Целью изобретения .является повьшение точности измерения.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа измерения скорости звука в газах.

Устройство содержит круглый излучатель 1 упругих волн и визуалзатор 2 ультразвука в виде координатной масштабной сетки 3, нанесенной на наблюдаемую поверхность жидкокристаллической пленки 4, и светопрозрачный термостабильный блок 5.

Способ измерения скорости звука в газах осуществляют следующим образом.

Круглые излучатель 1 упругих волн, выполненньй в виде круглого биморфного излучателя, и визуализатор 2 ультразвука размещают соос но в исследуемую среду на расстоянии значительно меньшим половины длины волны. Возбуждают излучатель 1 упругих волн на такой частоте, при которой пучность амплитуды колебаний ее поверхности быпа в центре. При этом в обьеме исследуемого газа, расположенного между излучателем 1 и визуализатором 2 и представляющего собой волновод, появятся радиальные ультразвуковые колебания нулевой моды, у которой распределение интенсивности ультразвука характеризуется системой концентрических окружностей, соответствующих максимумам -.прочностям и минимумам - узлам интенсивности.

Посредством визуализатора 2 визуализировали моду возбуждаемьпс радиальных колебаний, которую наблюдали на поверхности температурочувствительной жидкокристаллической пленки 4 холестерического типа через светопрозрачный термостабильный блок 5, стабилизирующий во времени изображение моды колебаний на пленке 4 визуализатора 2. Радиусы R узловых окружностей моды колебаний зависят от скорости звука в газах, а также частоты f ультразвуковых колебаний и связаны с этими параметрами формулой I

2ir{R,

об

on

где RJJ - измеренный радиус п -и узловой окружности моды колебанийJ

- оon корень функции Бессел нулевого порядка.

Посредством нанесенной на жидкокристаллическую пленку 4 масштабной сетки 3 измеряют радиусы узловых окружностей моды колебаний и по представленной формуле рассчитывают скорость звука в газах.

Способ измерения скорости звука в газах позволяет повысить точность измерения, поскольку при возбуждени радиальных ультразвуковых волн нулевой моды на визуализаторе всегда возникае четкая интерференционная картина распределения интенсивности и отпадает необходимость получения стоячей волны.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ iЗВУКА В ГАЗАХ, заключающийся в том, что круглые излучатель упругих волн и пленочный визуализатор ультразвука размещают соосно в исследуемую среду,.возбуждают излучателем ультразвуковые колебания, фиксируют ультразвуковые колебания в плоскости пленочного визуализатора, измеряют их параметры и по этим параметрам определяют скорость звука в газе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве ультразвуковых колебаний используют радиальные ультразвуковые колебания нулевой моды, фиксируют интерференционную картину распределения интенсивности радиальных ультразвуковых колебаний нулевой моды в В1аде системы концентрических окружностей, измеряют радиус узловой окружности, а скорость звука С в газе определяют по формуле i MiRn (Л i - частота ультрагде звуковых колебаний; п радиус h-и узловой окружности , оп П-ый корень функции Бесселя нулевого порядка, h 1, 2 , 3 - номер узловой ок- . ружности.