Устройство для измерения активности акустической кавитации Советский патент 1976 года по МПК G01N29/02 

литепя с автоматической регулировкой усиления, коррелятора и пикового детектора, причем один из входов коррелятора второго канала подключен к выходу широкополосного усилителя первого канала, входы коррелятора первого канала соединены между собой, выходы пиковых детекторов первого и второго каналов подключены соответ ственно к числительному и знаменательно-му входам измерителя отношения напряжеНИИ, а между индикатором и измерителем отношения напряжений включена схема компенсации. На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 диаграммы направленности приемных преобразователей. Устройство состоит из двух идентичных преобразователей 1 и 2 с направленными в противоположные стороны полусферическими диаграммами направленности, широкополосных усилителей 3 и 4 с автоматической регулировкой усиления, корреляторов 5 и 6, пиковых детекторов 7 и 8, измерителя отношения напряжений 9, схемы компенсации 10 и индикатора 11. Диаграммы направленности приемных преобразователей (фиг. 2) могут быть сфор мированы , например, введением между пре образователями 1 и 2 акустического экра- на. Принцип действия устройства ос.ован на том, что активность кавитации в определенной точке кавитационного поля характеризуется отношением энергии шумообразного излучения w,обуславливаемого наличием кавитации, к энергии инициирующего акустического излученияW,. На выходах преобразователей 1 и 2 получаются суммарны напряжения, состоящие из двух составляюш;их;периодической, создаваемой инициирующим акустическим излучением,и шумообразной, обуславливаемой наличием кавитации. Причем ввиду полусферической диаграммы направленности шумообразные составляющие на выходе преобразователей 1 и 2, определяемые сигналами, принимаемыми из разны областей кавитационного поля, являются аб солютно некоррелированными, в то же время ввиду симметричного расположения приемников по отношению к инициирующему излучателю периодические составляющие остаются абсолютно коррелированными. При этом под действием схемы автоматической регулировки усиления величина инициирующего сигнала и шумообразного сигнала на выходе широкополосного усилителя 3 равны соответствующим составляющим на выходе широкополосного усилителя 4. Коррелятором 5 осуществляется взаимная корреляция соеавных электрических сигналов (при времени корреляции т О ), получаемых на выхоах широкополосных усилителей 3 и 4, а оррелятором б - автокорреляция выходого сигнала усилителя 4 (при т о). С четом того, что кавитационный процесс вляется эргодическим и центрированным лучайным процессом, при t О максиальное напряжение на выходе коррелятора 5 пропорционально суммарной энергии (w, Wijj ), а максиакустического поля мальное напряжение на выходе коррелятора 6 - энергии инициирующего излучения W г. Эти напряжения детектируются пиковыми детекторами 7 и 8 и постоянные напряжения, пропорциональные (W|; + W ) и Wr подаются соответственно таньный и знаменательный входы измерителя отношения напряжений 9. Получаемое на его выходе напряжение пропорционально ( 1 + 0) где 6 - отношение, характеризующее активность акустической кавитации. В схеме компенсации 10 компенсируется величина напряжения, пропорционального единице, и на индикатор 11 поступает напряжение, пропорциональное 8 . Использование предложенного устройства позволяет существенно повысить точность измерения активности процесса кавитации, поскольку в нем принимается во внимание не только первая гармоника инициир тощего акустического сигнача, но и все высшие его гармоники. Устройство может работать при возбуждении кавитации сигналами любой формы, в том числе импульсными. Кроме того, при измерениях предлагавмым устройством не требуется его точная настройка на частоту первой гармоники инициирующего сиг нала, что делает его особенно перспективным при измерениях в широком диапазоне частот. Формула изобретения Устройство для измерения активности акустической кавитации, содержащее широкополосный приемник акустического давл&ния и Электр онньй блок, включающий щирокополосньй усилитель, измеритель отношения напряжения и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышений точности измерений, широкополосный приемник акустического даЬления вьшолнен в виде двух идентичных преобразователей с направленными в противоположные стороны полусферическими диаграммами направленности, а электронньй блок вьшолнен с двумя параллельными каналами обработки сиг-

налов, подключенными к выходам преобразователей и состоящими из последовательно соединенных широкополосного усилителя с автоматической регулировкой усиления, коррелятора и пикового детектора, причем один из входов коррелятора второго канала подключен к выходу широкополосного усилителя первого канала, входы корреляTqpa первого канала соединены между собой, выходы пиковых детекторов первого и второго каналов подключены соответственно к числительному и знаменательному входам измерителя отношения напряжений, а между индикатором и измерителем отношения напряжений включена схема компенсации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР №304987, кл. В 06 b 1/20, 10.О5.69 г.

2.Авторское свидетельство СССР №3lo218, кл. G-01 h 3/00, 11.04.69 г.