СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИСПЕРСИИ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В ВЕЩЕСТВАХ Советский патент 1972 года по МПК G01P3/50 

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике.

Известны способы измерения относительной частотной дисперсии скорости ультразвука в веществах путем облучения исследуемой и эталонной сред, помещенных в кюветах интерферометра, ультразвуковыми волнами. Однако этими способами измерение дисперсии производится двумя строго чередующимися этапами: во-первых, получают выборочное значение исследуемой дисперсионной зависимости при постоянной частоте ультразвуковых колебаний и, во-вторых, изменяют значение частоты, что является источником дополнительных погрешностей и усложняет измерения. Совмещение же обоих этапов в известных способах невозможно.

Для повышения точности измерений предлагается способ, по которому осуществляют монотонное изменение частоты ультразвуковых волн, при этом измеряют частоты резонансных пиков и интервалы частоты между заданным количеством резонансных -пиков в обеих кюветах и по этим данным судят о дисперсной зависимости скорости ультразвука в исследуемом веществе.

ных пиков с наиболее совпадающими частотами по этому способу можно .компенсировать влияние частотной зависимости эффективной длины камер.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Высокочастотное напряжение генератора / подается в эталонную 2 и измерительную 3 камеры. Входные напряжения преобразователей обеих камер 2, 3 усиливаются и детектируются в усилителяхдетекторах 4, 5 с регулирующим усилением, выходы которых подключаются ко входам формирующих схем 6, 7 соответственно. Выходы формирующих схем 6, 7 через собирающую схему 8 нагружают на вход внешнего запуска цифрового частотомера 9 с цифропечатающей приставкой. На измерительный вход частотомера 9 поступает высокочастотное напряжение с генератора /. С целью контроля выходные напряжения усилителей-детекторов 4, 5 и ответный сигнал частотомера 9 подключаются к трехканальному самопишущему прибору 10.

В процессе подготовки к измерению частоту генератора 1 изменяют в небольших пределах в окрестности крайней (например, низкочастотной) точки частотного диапазона и подрегулируют длину эталонной камеры 2 либо скорость в эталонной среде до совпадения частот

выбранных акустических резонансов в камерах 2 и 5.

При измерении частоту генератора / плавно нёрестраивают. На выходе усилителей-детекторов 4, 5 получают последовательность резонансных пикОВ. Формирующие схемы 6, 7 вырабатывают управляющие импульсы в моменты акустических резонанеов и через собирающую схему 8 запускают цифровой частотомер 9.

По полученным значениям резон-ансных частот определяют ряд интервалов частоты между заданным количеством резонансных пиков -в измерительной камере. Аналогичные вычисления проводят и для эталонной камеры, выбирая пики, наиболее совю.адающие по частоте с отсчетными пиками измерительной камеры. Так как величины интервалов пропорциональны скоростям в средах, то соотнощение интервалов равно отношению скоростей в средах на средней частоте интервала. Скорость в эталонной среде не зависит от частоты. Таким образом, совокупность полученных отношений скоростей во всем диапазоне частоты определяет частотную дисперсию скорости ультразвука в 1иоследуемой среде.

Выбор отсчетных пиков эталонной камеры облегчается тем, что дл,ина ее, а следовательно, и количество пиков больше соответствующих параметров измерительной камеры.

Абсолютное значение дисперсии скорости ультразвука получают, предварительно проградуировав измерительную систему -по методике интерферометра переменной частоты.

Предмет изобретения

Способ измерения относительной дисперсии скорости ультразвука в веществах путем облучения исследуемой и эталонной сред, помещенных в кюветах интерферометра, ультразвуковыми волнами, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, осуществляют монотонное изменение частоты ультразвуковых волн, при этом измеряют частоты резонансных пиков и интервалы частоты между заданным количеством резонансных пиков в обеих кюветах « по этим данным судят о дисперсной зависимости юкорости ультразвука в исследуемом веществе.