Устройство для аттестации ультразвуковых излучателей Советский патент 1988 года по МПК G01H3/00 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения акустической мощности ультразвуковых терапевтических излучателей.

Целью изобретения является повышение производительности аттестации ультразвуковых излучателей за счет автоматической балансировки измерительного механизма.

На чертеже представлена структурная |схема устройства для аттестации ультразву- |ковых излучателей.

Устройство содержит заполненную жидкостью рабочую камеру 1, размещенный в ней д атчик 2, выполненный в виде двух соединенных основаниями полых корпусов, по весу равных весу вытесненной ими жидкости, соединенную с датчиком 2 щтангу 3, измерительный механизм 4 с постоянным магнитом и подвижной рамкой 5 с обмоткой, установленной в поле постоянного магнита и жестко соединенной со штангой 3, регулируемый источник 6 постоянного напряжения, соединенный с обмоткой рамки 5, последовательно соединенные оптоэлектри- ческий датчик 7 баланса измерительного механизма 4, шторка 8 которого закреплена на свободном конце штанги 3, интегратор 9, перемножитель 10 сигналов и усили- |тель 11 мощности, генератор 12, выходом соединенный с вторым входом перемножи- ;теля 10, и сигнализатор 13 баланса, сое- |диненный с выходом датчика 7 баланса из- |мерительного механизма 4, выход усилителя 11 предназначен для подключения к аттестуемому излучателю 14. Кнопка 15 «Сброс-Пуск предназначена для приведения интегратора в исходное состояние перед началом цикла измерения. j Устройство работает следующим образом.

1В исходном положении кнопка 15 «Сброс- |Пуск интегратора 9 находится в положе- ;нии «Сброс, напряжение на выходе интегратора 9 равно нулю, что равнозначно нулю напряжения на излучателе 14 ультразвуковых колебаний. Если регулируемый источник 6 постоянного напряжения 6 выключен, то ток через обмотку рамки 5 измерительного механизма 4 равен нулю и датчик

2находится в жидкости в уравновешенном состоянии. Датчик 7 баланса выдает нулевой сигнал баланса. Сигнализатор 13 при этом сигнализирует о готовности устройства к операции измерения. При подаче на обмотку рамки 5 напряжения от источника 6, соответствующего, например, мощности 0,1 Вт, через рамку начинает протекать ток, контролируемый по микроамперметру ИП. Последний откалиброван в значениях мощности (Вт). Измерительный механизм 4 выходит из состояния баланса, о ;чем начинает свидетельствовать сигнал раз- балансировки на выходе датчика 7 баланса измерительного механизма. При переключении кнопки 15 «Сброс-Пуск в положение

«Пуск вход интегратора 9 подключается к выходу датчика 7 баланса измерительного механизма. При этом на выходе интегратора 9 нарастает значение постоянного

напряжения, поступающего на вход первого перемножителя 10 сигналов. При этом синхронно с изменением управляющего напряжения на выходе перемножителя 10 начинает нарастать амплитуда высокочастотного сигнала (0,88 или 2,64 мГц). Усилен0 ный высокочастотный сигнал возбуждает УЗ-колебания в излучателе 14, создающие радиационное усилие на датчик 2. Максимальное значение ВЧ-сигнала достигается в момент балансировки измерительного мее ханизма 4, когда радиационное давление ультразвука на датчик 2 компенсирует силу взаимодействия тока обмотки с магнитным полем постоянного магнита. При этом щторка 8, укрепленная на штанге 3 измерительного механизма 4, перекрывает опти0 ческую связь элементов оптопары оптоэлек- трического датчика 7, на выходе которого появляется нулевой сигнал баланса. Сигнал на выходе датчика 7 уменьшается по мере перекрытия шторкой 8 оптической связи. Другими словами, крутизна нарастания сигнала на

выходе интегратора 9 уменьшается, при полном перекрытии оптической связи он перестает нарастать - об это.м информирует сигнализатор 13. С появлением звукового сигнала оператор измеряет напряжение вы,, сокочастотного сигнала на излучателе 14 ультразвуковых колебаний (на выходе усилителя мощности). Поскольку частота ВЧ-на- пряжения на излучателе 14 определяется кварцеванным генератором 12, то значение напряжения высокочастотного сигнала на

e излучателе 14 однозначно определяет значение мощности ультразвуковых колебаний. Для градуировки излучателя на другом значении мощности, например 0,2 Вт, необходимо кнопку 15 установить в положение «Сброс, напряжение на излучате0 ле устанавливается равным нулю, изменить напряжение на выходе источника 6 установить соответствующим, например, 0,2 Вт и установить кнопку 15 в положение «Пуск.

Для исключения переколебаний штанги 5 3, по положению которой осуществляется обратная связь в устройстве, постоянная интегрирования интегратора 9 выбирается в пределах 4-8 с. Кроме того, ширину шторки 8 следует выбирать в несколько раз больше ширины щели между элементами 0 оптопары датчика 7.

Использование изобретения позволяет автоматизировать процесс аттестации ультразвуковых излучателей и выдачи результатов измерений и, таким образом, повы- сить производительность. Исключение субъ- ективного фактора из процесса измерения улучшает эксплуатационные характеристики средств измерения.

Формула изобретения Устройство для аттестации ультразвуковых излучателей, содержащее заполненную жидкостью рабочую камеру, размещенный в ней датчик, выполненный в виде двух соединенных основаниями полых корпусов, по весу равных весу вытесненной жидкости, соединенную с датчиком штангу, измерительный механизм с постоянным магнитом и подвижной, рамкой с обмоткой, установленной в поле постоянного магнита и жестко соединенной со штангой, регулируемый источник постоянного напряжения, соединенный с обмоткой рамки, отличаю

щееся тем, что, с целью повышения производительности аттестации, оно снабжено последовательно соединенными оптоэлек- трически1М датчиком баланса измерительного механизма, щторка которого закреплена на свободном конце щтанги, интегратором, перемножителем сигналов и усилителем мощности, выход которого предназначен для подключения к аттестуемому излучателю, генератором, выходом соединенным с вторым входом перемножителя сигналов, и сигнализатором баланса, соединенным с выходом датчика баланса измерительного механизма.

Изобретение относится к Измерительной технике, а именно к устройствам для измерения акустической мощности ультразвуковых терапевтических излучателей. Целью изобретения является повышение производительности аттестации ультразвуковых излучателей за счет автоматической балансировки измерительного механизма. С регулируемого источника 6 постоянного напряжения на обмотку рамки 5 подается напряжение, соответствующее определенному требуемому значению измеряемой мощности. Измерительный механизм 4 выходит из состояния баланса. При переключении кнопки 15 в положение «Пуск на вход интегратора 9 с датчика 7 баланса поступает напряжение, которое вызывает рост напряжения высокочастотного сигнала на аттестуемом излучателе 14. Увеличивающееся радиационное давление ультразвука на датчик 2 приводит измерительный механизм 4 в состояние равновесия, при котором шторка 8 перекрывает оптическую щель датчика 7 баланса. Напряжение на выходе датчика 7 становится равным нулю, и рост высокочастотного напряжения на выходе усилителя мощности 11 прекращается. 1 ил. с (t с о; сс Сг С О1