Дифференциальный акустический интерферометр Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

I Н I I LJ

LI

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковыми методами и может быть использовано для измерения скорости распространения и поглощения ультразвука в жидкостях в приборостроении, биологии, медицине, биологической физике, химической физике и других областях науки и техники.

Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет обеспечения идентичности температурных полей вокруг камер.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Интерферометр содержит измерительную 1 и эталонную 2 камеры, выполненные в едином корпусе 3 теплопроводного материала, средство 4 возбуждения и измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в камерах 1 и 2, средство 5 поддержания температуры, теплопровод 6 переменно го вдоль оси 7 симметрии сечения, размещенный между корпусом 3 и средством 5 поддержания температуры и находящийся в тепловом контакте с корпусом 3 по малому сечению В, а со средством 5 поддержания температуры по большому 9 сечению, площади большого 9 и малого 8 сечений отличаются а ось 7 симметрии теплопровода 6 лежит в плоскости симметрии корпуса 3, выполненного из однородного по тепло физическим свойствам материала, кор- пус -3 может быть выполнен как одно целое с теплопроводом 6.

Дифференциальный акустический интерферометр работает следующим образом.

Измерительная камера 1 заполняется исследуемой, а камера 2 - эталонной жидкостью. Средство 5 поддержания температуры, воздействуя через большое сечение 9 теплопровода 6, поддерживает постоянной его температуру. За счет теплового контакта по малому сечению 8 теплопровода 6 с корпусом 3 корпус 3 приобретает температуру теп- лопровода 6. Таким образом, температура камер 1 и 2 с помещенными в них жидкостями поддерживается на заданном значении, при котором производится измерение скорости распространения и поглощения ультразвука в исследуемой жидкости с помощью средства 4 возбуждения и измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в

5

0

5

0

5

Q

камерах 1 и 2. Скорость ультразвука в жидкостях зависит от температуры, поэтому используется дифференциальный метод измерения, при котором одна из камер 2 заполняется эталонной жидкостью. В эталонной жидкости используют жидкость, у которой температурный коэффициент скорости ультразвука близок к коэффициенту исследуемой жидкости. В этом случае синфазное изменение температуры обеих камер 1 и 2 практически не вносит погрешности в результат измерения. Синфазное изменение температуры обеих камер 1 и 2 возможно только при условии строго симметричного расположения обеих камер относительно источника тепла, т.е. в случае, если камеры 1 и 2 выполнены симметричными относительно плоскости симметрии корпуса 3, и источник тепла находится в плоскости симметрии корпуса 3. Достичь симметричного подвода тепла тем легче, чем меньше поверхности источника тепла, т.е. чем он ближе к точечному источнику. Однако на практике отсутствуют точечные источники тепла. Поверхность источника тепла необходи- мой мощности, как правило, соизмерима с. поверхностью большой грани корпуса 3 интерферометра и имеет значительную неравномерность выделения тепловой мощности (порядка 20% для термоэлектрических преобразователей.. 5 Пельтьеп, порядка 5% для преобразователей на эффекте Джоуля). Использование теплопровода 6 с переменным вдоль оси 7 симметрии сечением, который малым сечением 8 площадью 120 мм контактирует с корпусом 3 интерферометра, а большим сечением 9 площадью 1200 мм - со средством 5 поддержания температуры, при симметричном расположении камер 1 и 2 относительно поверхности контакта корпуса 3 с теплопроводом 6 обес.печивает повышение точности измерений.

Изобретение позволяет повысить эффективность производства дифферен- циально акустических интерферометров за счет упрощения конструкции корпуса, что создает возможность использования прогрессивных технологических процессов таких,например,как точное литье,прессование приего изготовлении. Формула изобретения

0

5

1. Дифференциальный акустический интерферометр, содержащий измерительную и эталонную камеры, выполненные в едином корпусе из теплопроводного материала, средство возбуждения и измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в камерах и средство поддержания температуры, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений он снабжен теплопроводом переменного вдоль оси симметрии сечения, разме- щенным между корпусом и средством поддержания температуры и находящимся в тепловом контакте с корпусом

Редактор О.Бугир

Составитель К.Леонов -Техред И.Поповия Корректор Л.Натай

Заказ 7801/42Тираж 799Подписное

ВНИИЖ 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

по малому сечению, а со средством поддержания температур : - по большому, площади большого и малого сечений отличаются в 5 - 50 раз, а ось симметрии теплопровода лежит в плоскости симметрии корпуса, выполненного из однородного по теплофизическим свойствам материала.

2. Интерферометр по п.1, о т л и- чающийся тем, что корпус выполнен как одно целое с теплопроводом.

Изобретение относится к нераз- рушшощему контролю ультразвуковыми методами. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обеспечения идентичности температурных полей вокруг камер. Использование теплопровода 6 с переменным вдоль оси 7 симметрии сечением, который малым сечением контактирует с корпусом 3 интерферометра, а большим сечением 9 - со средством 5 поддержания температуры, при симметричном расположении камер 1 и 2, заполненных исследуемой и эталонной жидкостями, относительно поверхности контакта корпуса 3 с теплопроводом 6 обеспечивает повьшгение точности измерений дифференциального акустического интерферометра. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л с