Способ ультразвукового контроля состава газообразных сред Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится К неразру- щающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для качественного анализа состава газо- образных сред.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет создания условий для избирательного переноса молекул газовой смеси, обла- дающих одной и той же массой.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа ультразвукового контроля состава газообразных сред; на фиг.2 - резонансные кривые, полученные экспериментально.

Устройство для реализации способа ультразвукового контроля состава газообразных сред содержит генератор 1 плавного диапазона, два электроакустических преобразователя 2 и 3, ; расположенные параллельно один от- носительно другого и на расстоянии не более длины свободного пробега молекул исследуемого газа и возбуждаемые синфазно от генератора 1 плавного диапазона, вакуумную камеру А, избирательный усилитель 5 и измерительный прибор 6.

Способ ультразвукового контроля ; состава газообразных сред реализуется следующим образом.

При изменении частоты генератора

1плавного диапазона, подключенного к электроакустическим преобразователям 2 и 3, воздействуют на молекулы смеси газа, находящегося в вакуумной камер1Э с блоком компенсации температуры (не показан). Молекулы газовой смеси с определенной массой при соответствующей частоте возбуждения вовлекаются в синхронное обращение между мембранами преобразователей

2и 3 с Привод обращения молекул оди- наковой массы зависит как от частоты, возбуждения, так и от расстояния между электроакустическими преобразователями 2 и 3, Например, из смеси газа необходимо выделить молекулы, движущ11еся со скоростью 500 м/с

при расстоянии между мембранами, равном 0,5 мм. Частота возбуждения в случае возникновения резонанса обратно пропорциональна периоду отражения молекул газа определенной мас сы. При скорости молекул 500 м/с .и расстоянии между мембранами, рав

6

0

5

0

ном 0,5 мм, резонанс в вакуумной камере возникает ka частоте возбуждения 500 кГц. Связь между периодом Т обращения молекул с определенной массой, средней скоростью V молекул и расстоянием 1 между мембранами вытекает из соотношения , т.е. явление резонанса для одной и той же компоненты газовой смеси может возникнуть как при изменении частоты возбуждения, так и при изменении расстояния между преобразователями 2 и 3. Наличие резонанса фиксируется как резкое возрастание периодического давления на стенки преобразователя 3, что выражается в соответствующем резком возрастании выходного сигнала избирательного усилителя 5 и подключенного к его выходу измерительного прибора 6. Величина сигнала, подаваемого на преобразователь 3, выбирается такой, чтобы отчетливо различать резонансные пики, качество которых зависит от изготовления мембран преобразователей и их параллельности относительно друг друга. На фиг.2 приведены резонансные пики присутствия гаг, зов, содержащихся в окружающей среде, при Т 20 С, P 5-10 W рт. ст, и расстоянии между преобразователями, равном Oj5 мм. Различньм компонентам газовой среды соответствуют различные средние 5 скорости (фиг.2), по значениям которых и определяют ее состав.

Ф о р мула изобретения Способ ультразвукового контроля

0 состава газообразных сред, заключаю- щийся в том, что воздействуют на исследуемую среду периодической вынуждающей силой, измеряют парциальные давления компонент смеси тазов

5 .и по полученным данным судят о составе газовой среды, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния точности, воздействие осуществляют с помощью двух электроакусти- .

0 ческих преобразователей, расположенных параллельно один относительно другого на расстоянии не более длины свободного пробега молекул газовой смеси и возбуждаемых синфазно, изме5 няют частоту возбуждения,.регистрируют частоты, соответствующие макси- . мальным значениям парциальных давлений, по которым судят о составе смеси.

U8bi.

ЗОО

фие.2

Редактор Т, Парфенова

Составитель К.Леонов

Техред.М.Моргентал, Корректор Л. Патай

Заказ 6150/47Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ 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

0

4-57

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для качественного анализа состава газообразных сред. Целью изобретения является повьшение точности контроля за счет создания условий для избирательного переноса молекул газовой - смеси, обладающих одной и той же массой. При использовании двух син- фазно возбуждаемых электроакустических преобразователей 2 и 3, расположенных параллельно один другому на расстоянии, не превьшающем длину свободного пробега молекул газовой среды, в вакуумной камере 4 возникает явление избирательного переноса молекул газовой смеси, имеющих одну и ту же среднюю скорость. При изменении частоты возбуждения с помощью генератора 1 плавного диапазона в резонанс вовлекаются последовательно все компоненты газовой смеси, что позволяет провести качественный анализ ее состава. 2 ил. сл 00 ел ф 00 со Фие.Т