СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ УЛЬТРАЗВУКА Советский патент 1965 года по МПК G01H3/10 

Известный способ определения интенсивности ультразвука но характеристике электрического тока, питающего преобразователь, не дает достаточной точности измерения, так как в случае интерференции излучаемого и отраженного ультразвука, особенно при стоячих волнах, напряжение, прилолсенное к излучателю, может быть значительным, хотя действующая энергия излучаться не будет.

Предложенный способ основан на зависимости акустического двойного лучепреломления жидкости, например касторового масла, от величины интенсивности ультразвука. Определение интенсивности проводят путем измерения величины поляризованного светового потока, проходящего через пучность колебательного давления, образованную излученной и отраженной от границы: рабочая среда - ультразвуковая головка - волнами.

Описываемый способ позволяет повысить точность измерений интенсивности ультразвука приемником, находящимся за пределами рабочей среды, так как учитывает отраженную часть ультразвуковой энергии и влияние ее на преобразователь.

Амплитуда давления Р в жидкости, созданная сложной ультразвуковой волной, определяется выражением:

где PI и РЧ - амплитуды давлений, создаваемые излученной и отраженной волнами;

К 2л --волновое число; со - круговая частота; t - время, X-расстояние точек от границ: жидкость - рабочая среда.

Первый член уравнения представляет стоячую волну, а второй - бегущую, которая распространяется от излучателя в рабочую среду, не претерпевая изменений.

Из уравнения следует, что при частичном отражеппи амплитуда давления бегущей волны равна разности амплитуд давления излучаемой преобразователем и отраженной волн (PI--Pi), причем указанной разности амплитуда давления равна только в пучности.

Таким образом, измеряя интенсивность ультразвука по амплитуде давления в пучности, определяют интенсивность бегущей волны. На чертеже изображена схема установки для осуществления предложенного способа.

Схема содержит источник света 1, конденсатор 2, экран 3 со щелью, линзу 4, скрещенные поляризатор 5 и анализатор 6, ультразвуковую головку 7, кювету 8, линзу 9, экран 10 со щелью, голубой светофильтр 11 и фотоумножитель 12.

вого пучка пронизывает кювету 8 с касторовым маслом, которая расположена по диаметру ультразвуковой головки параллельно пьезопластинке и имеет прямоугольное сечение. Свет от источника /, проходя систему линз . и скрещенные призмы Николя, проектирует изображение ультразвукового поля в кювете с касторовым маслом на экран 10 со щелью. Щель располагается против темной линии, соответствующей пучности колебательного давления. Величина светового потока, прощедщая пучность, определяет интенсивность бегущей волны и регистрируется с помощью фотоумножителя микроамперметром, который градуируют в единицах интенсивности.

Установка смонтирована в корпусе и жестко укреплена..на. подвижном кронщтейне, который дает ей возможность занять любое положение в пространстве и, таким образом, направить ультразвук в любую твердую или жидкую среду, а также в живые организмы.

Предмет изобретения

Способ определения интенсивности ультразвука, основанный на зависимости акустического двойного лучепреломления жидкости, например касторового масла, от величины

интенсивности ультразвука, отличающийся тем, что, с целью учета отраженной части ультразвука и влияния его на преобразователь, определение интенсивности проводят путем измерения величины поляризованного светового потока, проходящего через пучность колебательного давления, образованную излученной и отраженной от границы: рабочая среда - ультразвуковая головка - волнами.

7 2 S . 7 ff 63 Ю 12

7/