Ультразвуковой детектор Советский патент 1974 года по МПК G01N29/00 

1

Изобрегение огносится к двтектирующим устройствам,например, для хромагографии и может быть использовано при измерениях состава среды,контроля за ходом химических реакций и физико-химических процессов.

Ульгразвуковые датчики состава, основанные на измерении скорости ультразвука в анализируемой среде, обычно содержат акустическую камеру с установленными в ней излучающим и приемным электроакустическими преобразователями и измерительную схему.

Известны две конструкции таких датчиков, ь одном из них акустическая камера включена в цепь положительной обратной связи усилителя. При этом измеряется частота генерации датчика.

Другой датчик основан на измерении фазового сдвига меаду электрическими колебаниями,подаваемыми от генератора на излучающий и снимающимися с приемного прёобразователейо

Одним из основных источников нестабильности таких даэтиков является существенная зависимость скорости ультразвука в анализируемых веществах от температуры.

JUiH уменьшения температурной нестабильности ультразвуковых

0 датчиков обычно используют стабилизацию их рабочей температуры с точностью 0,05-0,005С. Однако при этом необходимо применение высокочувствительных терморегуля5 торов и сложных термостатов,имеющих большое время выхода на режим. Кроме того, не устраняемся полностью влияние плавных изменений окружающей температуры на

абсолютное значение температуры датчика.

Другим путем повышения стабильности показаний ультразвуковых датчиков является применение дифферендиальноз о метода измереI ния. Он достаточно эффективен. однако приводит к сущеегвенно«ду усложнению датчика за счет второго (сравнительного) канала измерения, идентичного рабочему каналу. Неотабильнооть выходной величины датчика, обусловленная температурной зависимоегью скорости ультразвука в анализируемой средеу может быть скомпенсирована соответствувдим изменением базы акустической камеры. Цель изобретения - снижение температурной нестабильности пока заний. Это достигается тем,что один из преобразователей выполнен с возможностью перемещения относительно другого и соединен с корпусом кшуюры через дилатометрический компенсатор, выполненный,преимущественно, в виде закрепленного на корпусе кшлеры стержня из материала с менышш чем у материа ла камеры температурным коэффициентом линейного расширения и связанного с преобразователем через коромысло, опора которого расположена на корпусе камеры с возможностью перемещения вдоль коромысла. На чертеже схематически показан детектор. Электроакустический преобразователь Гжестко соединен с корпусом акустической камеры ii, выполненным из материала с большим температурным коэффициентом линей ного расширения, аодвижный преобразователь 3 штоком 4 шарнирно соединен с коромыслом 5, Другой конец коромысла шарниром связан со стержнем 6, выполненным с малым температурным коэф шщеаток линейного расширения,например,из инвара. Дри колебаниях температуры из-за различия в температурных коэффициентах линейного расширения корпуса камеры 2 и стержня 6 происходит изменение размера базы Для достижения точной температурной компенсации устанавливают необходшюе соотношение плеч коромысла перемещением опорной призмы 7 в направляющих корпуса камеры. ПРЩЩТ ИЗОБРЕГЕШШ Ультразвуковой детектор для анализа газовых и жидких сред,содержащий измерительную камеру,в которой расположены излучающий и приемный преооразователи, отличающийся тем,что, с целью снижения температурных погреишостей измерения, один из преобразователей выполнен с возможностью перемещения относительно другого и соединен с корпусом камеры через дилатометрический компенсатор, выполненный,преимущественно, в виде закрепленного на корпусе камеры стержня из материала с меньшим чем у материала камеры температурным коэффициентом линейного расширения и связанного с преобразователем через коромысло, опора которого расположена на корпусе камеры с возможностью перемещения вдоль коромысла