Ультразвуковой интерферометр Советский патент 1988 года по МПК G01N29/02 G01N29/00 

4 nj;

Од

Р1 Сл

СО

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и мо жет быть использовано для исследования биологических жидкостей в научно исследовательских и лечебных организациях.

Известен ультразвуковой интерферометр для исследования крови, содержащий диапазонный генератор, блок настройки частоты генератора, измерительную камеру с излучающим и приемным пьезопреобразователем и усилитель, соединенные в замкнутую цепь, также измеритель девиации частоты и |индикатор, градуированный в единицах скорости ультразвука Г1 J.

Однако измерительная камера интерферометра выполнена в виде приставки к медицинскому шприцу, а это требу- ет непосредственного присутствия исследуемого И не позволяет, например, исследовать кровь при разведении ее определенными жидкостями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковой интерферометр для исследования биологических жидкостей, содержащий генератор, последовательно соединенные акустический блок из излучателя, измерительной камеры и приемника, усилитель и блок настройки частоты генератора, подключенные к выходу генератора последовательно соединенный измерительный блок и индикаторе Устройство содержит термостатированную камеру малого объема и предназначено в основном для исследования крови 2j.

Однако длина камеры должна быть точно (до ) согласована с константами прибора: количеством полуволн и масштабом измерения частоты Таким образом, применение камеры и тем более нескольких камер требует прецизионной подгонки их длины или введения узла плавной регулировки длины (что часто невозможно), или определения расчетных поправок. Последнее снижает степень автоматизации измерений и отрицательно сказы- вается на точности измерений.

Цель изобретения - автоматизация и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой интерферо- метр, содержащий генератор, последовательно соединенные акустический блок из излучателя, измерительной

5

0

5

0

5

0

5

0

5

камеры и приемника, усилитель и блок настройки частоты генератора, подключенные к выходу генератора последовательно соединенные измерительный блок и индикатор, снабжен п акустическими блоками, последовательно соединенными с дешифратором номера акустического блока, запоминающим устройством и блоком перемножения, подключенным соответственно к входу и выходу измерительного блока, и коммутатором, предназначенным для подключения генератора к излучателю соответствующего акустического бДока, а последнего - к дешифратору номера акустического блока„

- На чертеже изображена структурная схема интерферометра.

Генератор 1 через коммутатор 2 подключен к пьезоизлучателю 3, вмонтированному в измерительную камеру 4 акустического блока. На противоположном конце ее параллельно вмонтирован пьезоприемник 5. Устройство снабжено п акустическими блоками, конструктивно расположенными в держателе 6. Приемник 5 подключен, к входу усилителя 7, вьпсод которого через блок 8 настройки частоты генератора соединен с входом управления частотой генератора 1. Выход генератора 1 соединен также с входом измерительного блока 9, который связан с индикатором 10, Каждый акустический блок снабжен устройством 11 закодированного его номера. Оно подключается через коммутатор 2 к дешифратору номера акустического блока 12, ас выхода его - к запоминающему устройству 13. Выход запоминающего устройства 13 соединен с блоком 14 перемножения, который подключен также к входу и выходу измерительного блока 9.

Интерферометр работает следующим образом.

После включения питания генератор 1 начинает вырабатывать высокочастотное напряжение, подаваемое на коммутатор 2, Посредством коммутатора 2 к генератору подключается излучатель. 3 одного из акустических блоков, имеющихся в держателе 6. Одновременно приемник 5 соединяется с входом усилителя 7. Под воздействием напряжения генератора 1 излучатель 3 излучает ультразвуковые волны в жидкость, которой заполнена измерительная камера 4 соответствующего акустического

блока. Блок 8 настройки настраивает частоту генератора 1 таким образом, чтобы в камере 4 образовался режим стоячих волн, т.е. на частоту акустического резонанса. Резонансный режим соответствует максимальному выходному напряжению усилителя 7. Одновременно напряжение генератора 1 поступает на измерительный блок 9. Частота этого напряжения измеряется блоком 9 в масштабе, определяемом следующим уровнем:

21 с -Г п

где с - скорость ультразвукаj

f - частота акустического резонанса j

1 - номинальная длина камеры; п - количество полуволн в камере на резонансной частоте f.

I

Одновременно устройство 11 номера соответствующего акустического блока 12 подключается к дешифратору номера. Устройство 11 представляет собой, например, кодовую комбинацию, в определенном коде соответствующую номеру акустического блока 12. Эта комбинация дешифратором преобразуется в определенный код адреса, поступающий в адресную часть запоминающего устройства 13. Из ячейки запоми0

5

0

5

0

нающего устройства 13 поступает код поправочного коэффициента, соответствующий данному акустическому блоку. Этот коэффициент учитывает отклонение длины камеры от номинальной, неизбежное при производстве ее, также постоянную часть систематической погрешности измерения, вызванной частотной зависимостью сдвига фазы ультразвука при отражении от преобразователя. Коэффициенты определяются при тарировании для каждой из камер акустических блоков, входящих в комплект интерферометра, и записываются в запоминающее устройство 13. Код поправочного коэффициента соответствующего акустического блока поступает на блок 14 перемножения. На этот коэффициент умножается результат измерения, т.е. неличина

Полученное число поступает

21-. f

п

на индикатор 10.

Таким образом, использование предлагаемого интерферометра позволяет автоматизировать процесс введения поправки в результаты измерений. Поправки для каждого акустического блока определяются однократно и вводятся в запоминающее устройство. Это также способствует повьш1ению точности измерений.

Редактор Л.Зайцева

Составитель Б.Бычков Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Обручар

Заказ 6743/50

Тираж 847

ВНИНПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Подписное