Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука Советский патент 1976 года по МПК G01N29/00 

через г.онденсатор с выходом элекгроакуогического тракта. На фиг, 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений. Генератор 1 электрических колебаний подключен к пьезоизлучателю 2, вмонтированному в камеру интерферометра 3, Пьезоприемник 4 закреплен в держатель 5, а его обкладки подключены ко входу высокочаототного усилителя 6, Элементы 1-6 составляют электроакустический тракт интерферометра. К выходу усилителя 6 через конденсатор 7 подключен резистор 8 и два высокочастотных разнополярных детектора 9 и 10, Цепь нагрузки детектора 9 подключена к источнику напряжения смещения 11, полярность которого противоположна выходному напряжению детектора 9, К выходу детектора 9 подключен входной дискриминатор 12 автокомпенсационного пикового детектора, состоящего также из усилителя 13 и двухполярного детектора 14. Нагруэка детектора 14 подключена между резиотором 8 и источником напряжения смещения 11. Выходы обоих высокочастотных детекторов 9 и 10 подключены к измерителю отношения 15, имеющему заземленную об-. щую цепь сравниваемых сигналов. Измеритель работает следующим образом После включения питания генератор 1 на чинает вырабатывать высокочастотное напря жение, которое пьезойзлучателем 2 преобра зуется в ультразвуковые волны. Ультразвук распространяется в исследуемой жидкости или газе, которыми заполнена камера интер ферометра 3. С началом измерения начинают сближать пьезой злу чате ль 2 и пьезоприемник 4 посредством подвижного держателя 5. Ультразвуковые волны распространяются к пьезоприемнику 4, частично отражаются, частично преобразуются им в электрические колебания, усиливаемые усилителем 6, Выходное высокочастотное напряжение усилителя 6 (фиг, 2а) выделяется в общей точке конденсатора 7 и резистора 8, накладьтаясь на напряжение источника 11, поскольку в начале измерения выходное напряжение детектора 14 равно нулю. Эпюра суммарного напряжения изображена на фиг. 2 б На выходе детектора 9 выделяется огибающая выходное напряжение усилителя 6, также наложенная на напряжение источни ка 11, На выходе детектора 10 эта огибающая выделяется в противоположной (отрицательной относительно корпуса) полярнооти. Дискриминатором 12 вьщеляется отрицательная относительно корпуса часть выходного напряжения детектора 9 (фиг. 2в), которая, усиленная усилителем 13, детектируется детектором 14, Выходное напряжение детектора 14, вычитается из напряжения UQ источника 11, (Фиг. 2г), Следовательно, цепь компенсации автокомпенсацк онного детектора 12-14 замыкается через резистор 8 и детектор 9, В результате действия автокомпенсации устанавливается такой /потенциал резистора 8j что выходное минимальное напряжение детектора 9 оказы-вается равным нулю относительно корпуса. Таким образом, отрицательное смещение общей точки конденсатора 7 и резистора 8 в установившемся режиме равно минимальгному выходному напряжению U усилителя 6, Естественно, что в момент акустического резонанса, который характеризуется резким увеличением модуля выходного напряжения усилитель 6, выходное напряжение детектора 9 относительно корпуса будет равгДе - одуль максимального выходного напряжения усилителя 6, Выходное напряжение детектора 10 равно имеет противоположную полярность. Показания измерителя отношения 15 пропорциональны отношению: NVAKC ЛЛИН МАКС ЛЛИН При сближении преобразователей 2 и 4 напряжение и„цн несколько увеличивается, напряжение тоже увеличивается. Следовательно, изменяются и показания измерителя отношения 15. Поглощение ультра- звука определяют по зависимости логариф- ма показаний измерителя 15, соответствующих акустическим резонансам столбика среды между пьезопреобразователями 2 и 4, от расстояния между пьезопреобразователями. В качестве блока 15 может быть применен логарифмирующий измеритель о ношения, тогда поглощение определяют непосредственно по изменению его показаний. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее элек роакустический тракт интерферометра переменной длины и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повьпдения точности измерения, измерительный блок вьшолнен в виде двух высокочастотньвС

разнополярных детекторов, выходы которых подключены ко входам измерителя отношения постоянных напряжений, цепь нагрузки одного из высокочастотных детекторов соединена с источником напряжения смещения, выход этого высокочастотного детектора подключен также к входному дискриминато ру автокомпенсационного пикового детектора с нулевым уровнем дискриминации, выход автокомпенсационного пикового детектора включен между источником напряжения см&щения и резистором, другой конец которого соединен со входами двух высокочастотных

детекторов, связанных через конденсатор с выходом электроакустического тракта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авт.свид. СССР № 371495, кл. Q 01 N 29/00, от 08.04.71 г.,

2.Труды ВУЗов Литовской ССР, серия Ультразвук, 1969 г., № 1, стр. 127133.

3.Колесников А. Е. Ультразвуковые измерения , изд. Стандартов, М., 1970 г., стр. 96, 97.

Г

г I

у

мин

Un

сриг.2.