Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при исследовании и контроле физико-механических свойств жидкостей в гидроакустике и ультразвуковой химической технологии.
Цель изобретения - повышение точности определения за счет исключения погрешности измерений, зависящей от частотного диапазона.
На фиг.1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг.2 - зависимость временного интервала между сбответствующими по направлению изменения величины сигналов нулевыми значениями сигнала излучения и первой гармоникой принятого сигнала от амплитуды сигнала излучения.
Устройство содержит генератор 1, задающий режим излучения, усилитель мощности 2 с малым коэффициентом нелинейных
искажений, вольтметр 3, излучатель 4, приемный гидрофон 5, полосовые пропускающие фильтры 6 и 7, настроенные на частоту fo излучения и первую гармонику 2xf0 соответствен но, вольтметр 8, измеряющий амплитуду сигнала основной частоты и фазометр 9 типа 2971 Брюль и Кьер.
Способ осуществляется следующим образом.
В исследуемую жидкость 10 помещают цилиндрический фокусирующий излучатель 4 и приемный гидрофон 5. С генератора 1 подают на усилитель мощности 2 гармонический сигнал и увеличивают напряжение. Напряжение усиленного сигнала измеряют вольтметром 3. Сигнал с гидрофона 5 подают на полосовые пропускающие фильтры 6 и 7, предварительно настроенные на частоту f0 излучения и первую гармонику 2xf0 соответственно. Сигналы основной частоты
VI
Ю
ш
fo после фильтра 6 и удвоенной частоты 2xfo после фирьтра 7 подают на входы А и Б фазометра 9. Строят зависимость величины &(р его показаний как функции амплитуды на излучателе,
Величину кавитационной прочности определяют следующим образом. Из зависимости на фиг.2 определяют напряжение начальной стадии кавитации UK, соответствующее первому скачку . После этого определяют кавитационную прочность жидкости как величину давления, соответствующую амплитуде излучения или напряжению UK на излучателе. Точность определения кавитационной прочности жидкости однозначно задается выбором дискретности измерений напряжения на излучателе AU.
Способ определения кавитационной прочности теоретически поясняется следующим образом. Волна давления, излучаемая жидкость, имеет вид
Р Pmo X Sin (CO Ot+ Ко X + ро),
где Рто - амплитуда давления;
й)0 2лfo- циклическая частота;
t - время;
К0 - волновое число;
х - расстояние;
р0 - фаза колебаний.
За счет нелинейных свойств жидкости происходит искажение начального профиля звуковой волны и появление кратных оснований частоте гармоник
00
Р Е pmn X Sin(nft) Ot+ КПХ+ (рп). п 0
В то же время энергия на период Т (Oolln f0 до образования разрыва в волне сохраняется. Происходит процесс перекачки энергии из основной частоты в высшие
гармоники. Начальная стадия кавитации сопровождается резким увеличением нелинейности жидкости. За счет этого происходит изменение параметров сигнала, переизлученного кавитационной- областью. Измеряя
временной интервал (разность фаз) между волной основной частоты и ее первой гармоникой по максимальному изменению, определяют момент начала кавитационного процесса. Соответствующее моменту начала кавитационного процесса давление является кавитационной прочностью жидкости. Формула изобретения Способ определения кавитационной прочности жидкости, заключающийся в том,
что излучают в нее акустический гармонический сигнал, принимают прошедший через жидкость сигнал, определяют его первую гармонику и используют ее при определении кавитационной прочности, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности регистрируют зависимость временного интервала между соответствующими по направлению изменения величины сигналов нулевыми значениями сигнала излучения и первой гармоникой принятого сигнала от амплитуды сигнала излучения, а о кавитационной прочности судят по амплитуде сигнала излучения, соответствующей первому скачку этой зависимости.
Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при исследовании свойств жидкости в гидроаку- стике.Цель изобретения - повышение точное™ определения за счет исключения погрешности измерений, зависящей от частотного диапазона. В жидкость излучают гармонический сигнал, принимают сигнал и выделяют из него фильтрами основную частоту и частоту первой гармоники. Измеряют временный интервал между соответствующими нулевыми значениями этих частот и строят зависимость его от амплитуды излученного сигнала. По скачку в этой зависимости определяют кавитационную прочность жидкости. 2 ил.
Фиг.1
О
50
100 UK 150
Фиг. 2
W° Чм,в
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОСТИ АКУСТИЧЕСКОЙ КАВИТАЦИИ | 0 |
|
SU310128A1 |
