СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХКОЛЕБАНИЙ Советский патент 1970 года по МПК G01P5/24 B06B1/06 

Изобретение относится к области ультразвуковых измерений, применяемых в молекулярной физике для изучения свойств жидкостей, и может найти применение в химической промышленности для контроля за технологическими процессами по изменению нараметоов жидкостей. Известные способы, осуществляемые путем измерений перемещения излучателя вдоль ЗВУКОВОГО луча и полного изменения сдвига фаз между сигналом, прошедшим через акустический тракт, и опорным сигналом, не обеспечивают высокой точности измерений. Целью изобретения является повьппение точности, достигаемое тем, что излучают амплитудно-модчттировачные ультразвуковые волны, регистрируют их ппо ождение через среду оптическим методом Теплера, преобразуют фотоумножителем ПРИНЯТЫЙ сигнал в переменный ток с частотой модуляции, подают переменную составляющую на фазосравнивающее устройство и по целому числу периодов изменения напряжения на выходе фазосравнивающего устройства и величине перемещения излучателя судят о скорости ультразвуковыv колебаний. генератора 2 подаются на модулятор 5. Амплитудно-модулированные колебания с модулятора 5 поступают на пьезоэлектрический излучатель 4. располол енный в измерительной камере 5. Для исключения отражений противоположную сторону камеры 5 покрывают поглотителем. Прием акустического сигнала осугцествляют оптическим методом Теплера визуализации звукового поля. Параллельный пучок световых лучей, сформированный источником света 5, экраном со щелью 7 и системой линз 5, пропускают через окна, предусмотренные в камере 5. Часть световых лучей отсекают ножом .9, а остальные ЛУЧИ направляют на фотоумнол итель /(. Если ширина светового пучка при прохол дении через камеру 5 не превышает половины длины волны модулирующих акустических колебаний, в исследуемой жидкости, то ток фотоумножителя Ю будет содержать переменную составляющую с частотой модуляции. Ее усиливают усилителем // и затем подают на фазосравнивающее устройство 12. На него поступает также сигнал с генератора модулирующих колебаний 2. Папрял ение, пропорциональное разности фаз, фиксируют индикатором .

И с помощью индикатора 13 отсчитывают целое число периодов изменения напряжения на выходе фазосравнивающего устройства 12. Микрометром измеряют соответствующую величину перемещения излучателя 4 и вычисляют скорость звука С по формуле

/д/

С

где Д/ - величина перемещения излучателя; / - частота модуляции; п - число периодов изменения напряжения.

Получаемое значение скорости ультразвука является групповой скоростью для снектра частот, лежащего между нижней и верхней боковыми частотами амплитудно-модулированпых колебаний.

Предмет изобретения

Снособ измерения скорости ультразвуковых колебаний путем измерений перемещения излучателя вдоль звукового луча и полного изменения сдвига фаз между сигналом, прошедшим через акустический тракт, и опорным сигналом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, излучают амилитудно-модулированные ультразвуковые волны, регистрируют их прохождение через среду оитическим методом Теплера, преобразуют фотоумножителем принятый сигнал в переменный ток с частотой модуляции, подают неременную составляющую на фазосравнивающее устройство и по целому числу периодов изменения напряжения на выходе фазосравнивающего устройства и величине перемещения излучателя судят о скорости ультразвуковых колебаний.