ИЗМЕРИТЕЛЬ ЗВУКОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ЖИДКОСТЯХ Советский патент 1968 года по МПК G01H3/00 

Известны измерители звукового давления в жидкостях, содержащие пьезоэлектрический щуп, усилитель и регистратор.

Предложенный измеритель звукового давления отличается от известных тем, что он снабжен потенциометром, проградуированным в единицах температуры, крайние выводы которого подключены к электродам пьезоэлемента, а средний - на вход усилителя, и координатной рамкой, установленной на корпусе измерителя, обеспечивающей его перемещение в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Такое выполнение устройства позволяет измерять звуковое давление в жидкостях с различной температурой.

На фиг. 1 представлен общий вид измерителя; на фиг. 2 - его электрическая схема.

Принцип действия измерителя звукового давления основан на преобразовании энергии акустических колебаний, происходящих в среде, в электрический сигнал.

Преобразователем энергии служит пьезоэлемент, установленный в стакане 1. Стакан вмонтирован в трубу 2 со шкалой, отградуированной в единицах длины. Труба 2 при помощи резьбовой муфты 3 соединена с корпусом 4, в котором смонтирована электрическая схема измерения. В верхней части трубы размещен стрелочный регистратор 5, закрепленный съемной крышкой 6. Координатная рамка 7 позволяет перемещать щуп в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.

Порядок измерений (см. фиг. 2) разбит на три диапазона I, II, III.

При работе на диапазоне I измеряемое напряжение с пьезоэлемента 8 подается на каскад усиления, выполненный по схеме с общим эмиттером на полупроводниковом триоде ПП₁ Сопротивление R₇ в цепи коллектора, R₂ и R₃ в цепи эмиттера и сопротивление R₈ обеспечивают входное сопротивление порядка 20 ком, делают его устойчивым к изменению напряжения источника 9 питания и уменьшают изменение его параметров в зависимости от температуры. С коллекторной нагрузки усилительного каскада напряжение через разделительный конденсатор С₂ поступает на схему выпрямления. Конденсатор С₂ отделяет измерительный мост от цепи постоянного тока, и поэтому прибор не требует установки нуля. Температурную стабилизацию схемы прибора на диапазоне I обеспечивает цепочка, состоящая из сопротивлений R₄ и R₅ и термосопротивление R₆.

Для обеспечения стабильности подаваемого на усилитель напряжения независимо от температуры пьезоэлемента в схему введен потенциометр R₁, отградуированный в единицах температуры, крайние выводы которого подключены к электродам пьезоэлемента, а средний - на вход усилителя.

При работе на диапазонах II и III измеряемое напряжение поступает без усиления через цепочку делителя непосредственно на детекторный мост, собранный на диодах D₁, D₂, D₃, D₄.

Перед замером звукового давления прибор подготавливают к работе. Переключатель П рода работы с выключенного положения а устанавливают в положение в, при котором контролируется напряжение источника 9 питания. Во время работы прибор ставят на необходимый предел измерений I, II или III, головку щупа погружают в озвученную жидкость, а потенциометр R₁ устанавливают в положение, соответствующее температуре жидкости.

Измеритель звукового давления в жидкостях, выполненный в виде щупа, в корпусе которого смонтированы пьезоэлемент, усилитель и регистратор, отличающийся тем, что, с целью измерения звукового давления в жидкостях с различной температурой, он снабжен потенциометром, отградуированным в единицах температуры, крайние выводы которого подключены к электродам пьезоэлемента, а средний - на вход усилителя, и координатной рамкой, установленной на корпусе измерителя, обеспечивающей его перемещение в трех взаимно перпендикулярных направлениях.