Устройство для исследования акустической кавитации Советский патент 1986 года по МПК G01N29/02 

Изобретение относится к неразрушающему контролю, в частности к устройствам для исследования кавитацион ных процессов, возбуждаемых акустическими волнами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет регистрации кавитационных процессов на любой стадии их развития.

На чертеже представлена блок-схема устройства для исследования акустической кавитации.

Устройство содержит последователь НО соединенные ультразвуковой генератор 1 и излучатель 2 ультразвука с концентратором 3, импульсный осветитель 4, последовательно соединенные сверхскоростной фоторегистратор 5 и пульт 6 управления, последовательно соединенные датчик 7 ультразвуковых колебаний, установленный на концентраторе 3, преобразователь 8 синусоидального сигнала в импульсный,счетчик 9 с релейным выходом и переключатель 10, выход которого подключен к входу импульсного осветителя 4, а второй вход переключателя 10 соединен с выходом пульта 6 управления. Позицией 11 обозначена кювета с исследуемой жидкостью.

Устройство для исследования акустической кавитации работает следующим образом.

В зависимости от выбранного момента времени начала регистрации кавитационных процессов, переключатель 10 включается либо в положение 2, либо в положение 1, что соответствует регистрации динамики кавитации, соответственно, либо с момента возникновения первого ультразвукового колебания в жидкости, либо с любого наперед выбранного, последующего периода колебаний. В положении 2 переключателя при подаче командного сигнала с пульта 6 управления (нажатии кнопки Пуск) открывается затвор сверхскоростного фрторегистрато- ра 5, а сигнал от датчика вращающегося зеркала сверхскоростного регистратора 5 (не показан) поступает на пульт 6 управления и обеспечивает выдачу инициирующего сигнала, запускающего ультразвуковой генератор 1 и включающий импульсный осветитель 4. В момент запуска ультразвукового генератора 1 напряжение с него подается на излучатель 2 ультразвука

с концентратором 3, который возбуждает кавитацию в кювете 11 с исследуемой жидкостью. Таким образом, одновременно с появлением первого ультразвукового колебания в жидкости импульсный осветитель 4 излучает вспышку света. Свет от импульсного осветителя 4 после прохождения через прозрачные окна (или стенки ) кюветы

11 с исследуемой кавитирующей жидкостью попадает на вращающееся зеркало сверхскоростного фоторегистра- тора 5, которое формирует изображение кавитационных полостей на пленке.

В положении 1 переключателя 10 сйнхроканал, связывающий импульсный осветитель 4 с пультом 6 управления и ультразвуковым генератором 1,

размыкается. В этом случае вспышка света не инициируется одновременно с запуском ультразвукового генератора 1 , а происходит после срабатывания релейного выхода счетчика 9,

с помощью которого задается период колебаний излучателя 2 ультразвука, начиная с которого требуется зарегистрировать процесс развития кавитации. Поэтому предварительно в счетчике

9 с релейным выходом задается период колебания, с которого требуется зарегистрировать динамику развития кавитации, затем переключатель 10 вклю- чается в положение 1, и только после

этого с пульта 6 управления подается

командный сигнал. Далее устройство для исследования кав итации работает аналогично. Однако теперь, поскольку прямой сйнхроканал: пульт 6 управления - импульсный осветитель 4, разомкнут посредством переключателя 10, то инициирующий сигнал, включающий импульсный осветитель 4, приходит не в момент появления первого

ультразвукового колебания, а в момент) времени, определяемым счетчиком 9. Этот инициирующий сигнал формируется следующим образом. Датчик 7 ультразвуковых колебаний, установленный на концентраторе 3, преобразует акустические колебания, возбужденные излучателем 2 ультразвука в кювете 11 с исследуемой кавитирующей жидкостью, в синусоидальный сигнал, который поступает на вход преобразователя 8 синусоидального сигнала в импульсный, где преобразуется в импульсы прямо- ;угольной формы так, что каждый им- пульс соответствует одному периоду

3

колебания излучателя 2 ультразвука. Импульсы поступают на вход счетчика 9 с: релейным выходом, Б котором формируется инициирующий сигнал. Релейный выход срабатывает (замыкаются контакты реле, и на выходе появляется сигнал) только в момент, когда число импульсов, пришедших t датчика 7 ультразвука, становится равным установленному на счетчике 9 периоду колебаний, начиная с которого требуется исследовать развитие кавитации Инициирующий сигнал с релейного выхода программируемого счетчика 9 поступает через переключатель 10 на импульсный осветитель 4, который излучает вспышку света. Свет, проходя через кювету 11 с кавитирующей жидкостью, в фоторегистраторе 5 формирует изображение процесса кавитации, начиная с выбранного наперед периода колебаний.

Изобретение позволяет зафиксировать динамику процесса возникновения ,25 переключателя соединен с выходом пуль- роста и захлопывания кавитационных та управления.

Редактор А.Долинич

Составитель К.Леонов

Техред Л.Олейник Корректор О.Луговая

Заказ 4910/41 Тираж 778Подписное

ВНШ1ПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

пузырьков с началом съемки с различных периодов колебаний ультразвукового излучателя,

5 Формула изобретения

Устройство для исследования акустической кавитации, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой генератор и излучатель ультразвука с концентратором, импульсный

осветитель, последовательно соединен

ные сверхскоростной фоторегистратор и пульт управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соединенными датчиком ультразвуковых колебаний, установленным на концентрато- ре, преобразователем синусоидального сигнала в импульсный, счетчиком с релейным выходом и переключателем,выход которого подключен к входу импульсного осветителя, второй вход

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для исследования динамики процесса возникновения, роста и захлопывания кавитационных пузырьков. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет регистрации кавитационных процессов на любой стадии их развития. При включении переключателя в положение П происходит одновременное включение импульсного осветителя, сверхскоростного фоторегистратора и ультразвукового генератора, что позволяет регистрировать развитие кавитационных пузырьков в начальный момент их формирования. Для регистрации кавитационных процессов на любой стадии развития сигнал с датчика ультразвуковых колебаний поступает на преобразователь синусоидального сигнала в импульсный, с выхода которого он подается на вход программируемого счетчика с релейным выходом. С помощью Счетчика за- , дается номер периода колебаний, начиная с которого требуется исследовать процесс кавитации. Импульсный осветитель в этом случае включается инициирующим импульсом, приходящим со счетчика при включении переключателя в положение 1 после достижения .заданного на счетчике номера периода колебаний. 1 ил. а & сл с сд si СП о со