Интерферометр для измерения поглощения ультразвука в жидкостях и газах Советский патент 1976 года по МПК G01N29/00 

и вычитания, а также триггер четности, по ключенный между выходом схемы определе ния момента максимального выходного напряжения и переключателем реверсивного счетчика, при этом выход эсновного г-ригге ра подключен на вход управления селектором. Ка чертеже изображена блок-схема пред ложенного интерферометра. Интерферометр содержит генератор 1 ст бильных электрических колебаний, подключенный к пьезоизлтучателю 2, вмонтированному в камеру 3 ин-терферометра, льезопри емник 4, передвигаемый посредством блока 5 перемещения и подключенный к входу усилителя 6. Выход усилителя 6 соединен со входом схемы 7 определения момента максимального выходного напряжения и со входом схемы 8 определения уровня 0,707 от максимального. Схема 7 определения м мента максимального напряжения составлена, например, из дифференцирующего устрой ства и порогового элемента, а схема определения уровня 0,707 от максимального например, из двух детекторов противополож ной полярности, нагруженных делителем с соотношением сопротивлений плеч 1:0,707 и схемы сравнения. Выходы схем 7 и 8 подключены к раздельным входам основног триггера 9, а выход схемы 7 - также к счетному входу триггера 10 четности. Генератор 11 импульсов стабильной частоты через селектор 12 и переключатель 13 ре жима сложения или вычитания соединен с реверсивным счетчик ом-индикатором 14. Выход основного триггера 9 подключен на управление селектором 12, а выход триггера 1О четности соединен с переключателем 13 режима сложения или вычитания ре версивного счетчика-индикатора 14. Устройство работает следующим образом Генератор 1 вырабатывает высокочастотное напряжение, подаваемое на обкладки пьезоизлучателя 2, Ультразвуковые волны, излучаемые пьезоизлучателем 2, распространяются в исследуемом веществе в камере 3 и при достижении пьезоприемника 4 частично отражаются от него, а частично преобразуются им в электрические колебания, усиливаемые усилителем 6, Блок 5 перемещения начинает сближать пьезопреоб разоввтели. Каждый раз, когда в столбике среды между пьезоизлучателем 2 и пьезоприемником 4 возникает акустический резонанс, напряжение между обкладками пьез приемника 4 возрастает, образуя резонансный пик. При равномерном изменении расстояния между пьезопреобразователями уве 2 личение выходного напряжения повторяется через равные npON-гежутки времени, соответствующие изменению длины на половину волны. В каждый момент времени, соотве-тстБ}аощий м,1:киимальному (в пределах одного акустического резонанса) выходному напряжению пьезопрнемника 4 и усилителя 6, срабатывает схема 7 определения момента максимального выходного напряжения. Сигналом со схемь 7 перебрасываются триггеры 9 и 10. При дальнейшем перемещении пьезоприемкика 4 выходное напряжение усилителя 6 падает и в момент спадания его до уровня 0,7О7 от максимального срабатывает схема 8 определения уровня 0,707, Импульсом со схемы 8 триггер 9 возвращается в исходное состояние. Таким образом, на выходе триггера 9 вырабатываются импульсь, по длительности равные половине ширины резонансных птжов огибающей выходного напряжения усилителя 6 Эти импульсы посредством селектора 12 разрешают поступление импульсов стабильной частоты с выхода генератора 11 на реверсивный счетчик-индикатор 14. Переключатель 13 режима сложения или вычитания управляется триггером четности 10 таким образом, что в течение полуширины первого и каждого нечетного пика в счетчике-индикаторе происходит суммирование, а в течение полуширины второго и каждого четного пика - вычитание. Поскольку при сближении пьезопреобразователей резонансные пики сужаются, после заданного четного количества резонансных пиков в счетчике индикаторе набирается сумма, пропорциональная изменению ширины пиков за пройденное пьезоприемником 4 расстояние. Ширина пиков однозначно связана с коэффициентом поглощения ультразвука в исследуемом веществе, что позволяет получить на табло счетчика-индикатора цифровое значение коэффициента поглощения ультразвука путем подбора скорости перемещения пьезоприемника 4 и частоты генератора 11 импульсов. Формула изобретения Интерферометр для измерения поглощения ультразвука в жидкостях и газах, содержащий электроакустический тракт переменной длины и блок перемещения преобразователя, отличающийся , что, с целью непосредственного цифрового измерения, он содержит схемы определения момента максимального выходного напряжения и уровня 0,707 от максимального, выходы которых подключены ко входам основного триггера, последовательно соединенные генератор импульсов стабильной частоты, селектор и реверсивный счетчик-индикатор с переключателем режима сложения и вычитания, а также триггер четности. подключенный между выходом схемы опреде- 5 ления момента максимального выходного напряжения и переключателем реверсивного счетчика, при этом выход основного триггера подключен на вход управления селектором. 10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1 , Kock Wi-nston I. Hotopraphie synthetic aperture intenferor etrv- Proc. ЗЕЕЕ . 1973, 61, Nal, с. 135-137. 2. Авт.св. СССР № 45971 7, кл. CrOlN 29/00, 09.02.73. 3. Колесников А. Е. Ультразвукэхяыо змерения, М,, Изд-во стандаргоз. 1070, с. 96 (прототип).