Устройство для измерения акустических характеристик Советский патент 1977 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретенне относится к области иеразрушаюндего контроля и может быть использовано при технологических процессах в химической, медицинской иромышлеииости.

Р звестно устройство, содержащее фазовращатель, фазочувствительный блок, блок начальной установки баланса фаз I. Недостатком этого устройства является низкая надежность измерения.

Наиболее близок к предлагаемому устройству по технической сун ;ности устройство, содержащее генератор, эталонный и измерительный приемно-передающие преобразователи, входы которых подключены к генератору, и усилитель, вход которого соединен с измерительным преобразователем 2. Недостатком такого устройства является невысокая надежность контроля.

В целях повышения надежности контроля предлагаемое устройство снабжено двумя блоками при компенсации напряжения, выходы которых соединены с усилителем, а также фазовращателем, регулятором и переключателем. Вход фазовращателя соединен с первым входом первого блока для компенсации напряжения и эталонным преобразователем, а выход - с первым входом второго блока для компенсации напряжения. Вход регулятора подключен к выходу усилителя, вход переключателя - к выходу регулятора.

Выходы переключателя соединены с вторыми входами блоков для компенсации напряжения.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма.

Устройство содержит генератор 1, эталонный 2 и измерительный 3 приемно-передающие преобразователи, излучатели которых подключены к генератору, и усилитель 4. Входы усилителя соединены с приемником измерительного преобразователя и выходами блоков 5 и 6 для компенсации напряжения. Фазовращатель 7 соединен с первым входом

блока 5 и приемником эталонного преобразователя. Нервый вход блока 6 подключен к выходу фазовращателя. Регулятор 8 подключен к выходу усилителя. Вход переключателя 9 подключен к выходу регулятора, а

выходы соединены с вторыми входами блоков 5 и 6.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 высокочастотных колебаний

возбуждает излучающие пьезоэлементы эталонного 2 и измерительного 3 преобразователей. С приемника преобразователя 2 эталонный сигнал UST постз-пает на вход блока 5 для компенсации напряжения и на вход фазовращателя 7. С выхода фазовращателя

сигнал поступает на вход блока 6 для компенсации напряжения. С выходов блоков 5 и 6 сигналы ;С/к, и U кг , сдвинутые на 90°, поступают на вход усилителя 4, на который также поступает сигнал изм с измерительного преобразователя 3. На входе усилителя 5 происходит сравнение измеряемого вектора с вектором t/к, равным сумме векторов KI и UK, . После сравнения разностный сигнал t/разн поступает на вход регулятора 8, которь1й через переключатель 9 поочередно 10 подает управляющие сигналы на блоки 5 и 6 для компенсации напряжения, изменяя знак и величину сигналов С/ к, и f/ к от О до f/эт таким образом, чтобы на входе усилителя 4 была минимальная разность сигналов. При 15 равенстве векторов t/изм и UK сигнал на входе усилителя 4, а значит, и регулятора 8 равен 0. Величину и фазу компенсирующего вектора UK в исследуемом веществе определяют 20 по показаниям блоков 5 и 6, исходя из отношенийРазность скоростей определяют по формул Дс с„з„ - с„ - k, arctg - , ,, r.. оэффиииентов поглощения-п формуле . k.,nYx-y. Да «изм Формула изобретения Устройство для измерения акустических характеристик, содержащее генератор, эталонный и измерительный приемно-передающие преобразователи, входы которых подключены к генератору, и усилитель, вход которого соединен с измерительным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено двумя блоками для компенсации напряжения, выходы которых соединены с усилителем, а также фазовращателем, вход которого соедипен с первым входом первого блока для компенсации напряжения и эталонным преобразователем, а выход - с первым входом второго блока для компенсации напряжения, регулятором, вход которого соединен с выходом з силителя, и переключателем, вход которого подключен к выходу регулятора, а выходы - к вторым входам блоков для компенсации напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Бражников П. И. Ультразвуковая фазометрия, М., «Энергия, 1968, с. 40. 2 Биргер Б И., Бражников Н. И. и др. Импульсный измеритель скорости ультразвука, доклад на VI Всесоюзной акустической конференции, М., 1968.