1
Изобретение относится к области ультразвуковых измерений и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для ультразвукового контроля за технологическими процессами, а также для научных исследований, например, в молекулярной акустике.
Известен способ измерения поглощения ультразвука путем генерации электрических импульсов, преобразования, их в ультразвуковые и пропускаьшя последних через нсследуемую среду с последующим обратным преооразованием в электрические шшульсы с пропсрвдюнальной амплитудой по значению которой iy дят о поглащекии,
Однако известный способ невозможно применить в том случае, если полезный сигнал, полученны1я в результате преобразования прошедшего исследуемую среду ультразвукового сигнала в электрический, лежит ниже уровня входных шумов приемника. Это может быть, в частности, при сильном затухании ультразвукового сигнала в исследуемой среде, а также при больших потевях на преобразование.
Для повш1ешш точности ж расширения области измерений в сторону слабых сигналов по предлагаемому способу генерируемые электрические импульсы формируют в периодическую ,последовательность пачке импульсов
0 с периодом следования пачек, равным, например, удвоенной длительности пачки, а из электрического сигнала5 полученного в результате обратного преобразования, выделяют
5 низкочастотную гармонику, например, первую, амплитуда которой пропорциональна амплитуде ультразвуковых импульсов, прошедших исследуемую среду.
0
На чертеже показана блок-схема устройства, реализующего описываемый способ.
Устройство содержит генератор I стандартных сигналов, выход которого соединен с гнездом внешне 0 запуска генератора 2 прямоу344гольных импульсов, который, всвою очередь, подключен выходом к гнезду внешней импульсной модуляции генератора 5 высокой частоты, измерительную камеру 4 с двумя электроакустическими преобразователями, усилитель 5, амплитудный детектор 6 и фильтр 7, Синусоидальное напряжение генератора I стандартных сигналов частоты, например 15 кгц, промодулированное по амплитуде внутренним меандром 400 кгц (глубина модуляции 100), запускает генератор прямоугольных импульсов, работающий в режиме внешнего запуска. При этом напряжение на выходе генератора импульсов представляет собой периодическую последовательность пачек видеоимпульсов, причаы частота следования .видеоимпульсов внутри каждой пачки определяется частотой напряжения генератора стандартных сигналов, т.е. равна 15 кгц, а период следования пачек равен удвоенной длительности пачки, так как внутренне модулирующее напряжение генератора I имеет форму меандра. Длительность видеоимпульсов выбрана порядка 25 мксек. Сигнал с выхода генератора прямоугольных импульсов используется для внешней импульсной модуляции генератора высокой частоты, вследствие чего его выходное напряжение представляет собой периодическую последовательность пачек радиоимпульсов, длительность К€т-орых соответствует длительноети видеоимпульсов, т.е. равна 25 мксек, а несущая частота составляет, например, 75мгц. Это напряже -ние подается на излучатель измерительной камеры 4 и преобразуется им в ультразвуковой сигнал, излучаемый в исследуемую среду. Прошедший через исследуемую среду ультразвуковой сигнал принимается приемным преобразователем, усиливается усилителем 5, поступает на детектор б и затем на узкополосный фильтр 7, настроенный на первую гармонику продетектированного напряжения, равную; где t/t 1250 мсек - длительность пачки радиоимпульсов, Используя пачки импульом достаточно длитеТьност, всегда можно сделать частоту первой гармоники достаточно малой, например, порядка нескольких сотен или десятков герц, т,а, лежащей значительно ниже области частот, в которой действуют входные шумы приемника. Следовательно,выделение первой гармоники продекти рованного напряжения будет происходить и в том случав, когда поле зный сигнал лежит ниже уровня входных шуыов приемника, поскольку высокочастотные шумы будут задержаны фмьтроы. Если же полезный сигнал соизмерим или лежит выше уровня шумов приемника, то в этом случае фильтрация шума приводит к повышению точности измерений ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ измерения поглощения ультразвука путем генерации электрических импульсов, преобразования их в ультразвуковые и пропускания последних через исследуемую среду с последующим обратным преобразованием в электрические испульсы с пропорциональной амплитудой, по значению которой судят о поглощении, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и расширения области измерений в сторону слабых сигналов, генерируемые электрические импульсы формируют в периодическую последовательность пачек иь пульсов с периодом следования пачек, равным, например, удвоенной длительности пачки, а из электрического сигнала, полученного в результате обратного преобразования, выделяют- низкочастотную гармонику, например, первую, амплитуда которой пропорциональна амплитуде ультразвукоЕых импульсов, прошедших исслэдуемую среду.
