1
Изобретение относится к области методов измерения амплитуд и частот колебаний давления газа или жидкости.
Известны методы диагностики колебаний давления на основе различных физических явлений, в .которых колебания давлений преобразуются в колебания электрического тока.
При постоянном напряжении на электродах ток разряда следит за колебаниями плотности, причем увеличение давления приводит к пропорциональному уменьшению тока и наоборот. Такое влияние давления газа на ток короны обуславливается изменением подвижности ионов, являющихся переносчиками заряда в короне, при изменении давления газа.
Для диагностики акустических волн предлагается способ, по которому на анод и коронирующий катод подают разность потенциалов, превышающую разность потенциалов, необходимую для возникновения коронного разряда, заземляют анод, создают в межэлектродном пространстве ламинарный поток воздуха и регистрируют осциллографом колебания электрического тока.
При экспериментальном исследовании коронного разряда в потоке воздуха было обнаружено, что при наложении на корону ламинарного потока устанавливается режим практически полного подавления коронных импульсов. Осциллограмма разряда при этом
представляет собой прямую линию, т. е. собственные шумы короны сводятся практически к нулю. При работе короны в таком режиме появляется возможность регистрировать с ее помощью акустические волны.
Измерение акустических колебаний предлагаемым способом осуществляется следующим образом. На электроды, имеющие существенно разную кривизну (например цилиндрический анод и установленную по его оси иглукатод), подается разность потенциалов, несколько большая разности, необходимой для возникновения коронного разряда, причем
анод заземляется через некоторое сопротивление R. Параллельно сопротивлению R к аноду подключается осциллограф, который фиксирует колебания напряжения перед сопротивлением, возникающие в результате колебаний тока короны, причем постоянная составляющая тока короны срезается конденсатором, имеющимся в схеме осциллографа. В межэлектродном пространстве создается ламинарный поток воздуха из баллонов или с
помощью вентилятора и устройства, сглаживающего турбулентные пульсации (хонейкомба). После подачи воздуха устанавливается режим подавления собственных щумов короны, и на экране осциллографа наблюдается
прямая линия.
При проникновении в межэлектродное пространство акустических волн колебания плотности приводят к колебаниям электрического тока, которые и фиксируются на осциллографе в виде синусоиды, период и амплитуда которой соответствуют частоте и амнлитуде измеряемых колебаний. Количественное определение частоты колебаний осуществляется обычным путем:
, Т
где Т - период зафиксированной синусоиды. Пересчет амплитуды синусоиды на амплитуду колебаний можно провести по формуле, учитывающей величину сопротивления и геометрию электродов. Однако надежнее пересчет амплитуд осуществлять по переводно му коэффициенту, определяемому путем калибровки применяемого датчика.
Преимуществом предлагаемого способа измерения колебаний давления является то, что с его помощью можно одинаково эффективно измерять параметры колебаний как в звуковой, так и в инфракрасной звуковой области частот, что недоступно для большинства известных способов.
При соответствующем техническом исполнении устройства на основе коронного разряда, продуваемого ламинарным потоком воздуха, можно измерять акустические волны и в газообразных и жидких средах.
Предмет изобретения
Способ измерения колебаний давления путем использования зависимости изменения электрического тока коронного разряда от давления, отличающийся тем, что, с целью диагоностики акустических волн, на анод и коронирующий катод подают разность потенциалов, превышающую разность потенциалов, необходимую для возникновения коронного разряда, заземляют анод, создают в межэлектродном пространстве ламинарный ноток воздуха и регистрируют осциллографом колебания электрического тока.
