Способ создания эталонных плотностных неоднородностей Советский патент 1980 года по МПК G01N21/46 G02B27/38 

лo 4лeния в воде на участке в полдлины волны распространяющимися ультразвуковых колебаний пропорционален квадрату резонансной частоты f излучателя колебаний и величине приложенного к излучателю напряжения V:. .

Kfv

(h - 1),

(2)

лЬ

где К - коэффициент, учитывающий

влияние -параметров среды и излучающей платины h - показатель преломления невозмущенной среды.

Следовательно, изменяя амплитуду и частоту подаваемого на пластину в среде напряжения можно менять параметры возбуждаемого в среде переменного поля плотности - линейные размеры участков возбуждения среды в направлении распространения ультразвукового луча и отклонение плотности среды в этих участках от равновесной плотности

При таком способе имитации эталонных неоднородностей могут быть количественно оценены практически все наиболее важные параметры теневых гидрооптических приборов: чувствительность, динамический диапазон; частотная характеристика.

Так, оценку чувствительности, динамического диапазона можно производить варьируя величину отклонений плотности возмущенных участков среды путем изменения амплитуды подводимого к излучателю напряжения. Оценку частотных свойств можно осуществлять при изменении частоты подводимого к излучателю напряжения.

К недостаткам известного способа относится то,.что при изменении частоты напряжения происходит изменение плотности возмущенных участков среды причем закон изменения-нелинеен,что : затрудн ет и удлиняет процесс обработки результатов.

Кроме того, работа излучателя на частоте, отличной от резонансной, нежелательна, следовательно, для оценки.частотного диапазона прибора потребуется ряд излучателей с различными значениями резонансной частоты.

Цель изобретения - упрощение и повышенне экспрессивности процесса получения количественной оценки чувствих ельности,динамического диапазой и амплитудно-частотной характеристик приборов в широком диапазоне, линеар зация процесса изменения параметров эталонных неоднородностей.

Поставленная цель достигается тем что в известном способе на излучатель ультразвуковых колебаний подают амплитудно-модулйрованное высокочастотное несущее напряжение, причем частоту несущего напряжения выбирают равной резонансной Частоте

излучателя, а амплитуду и частоту мо дулирующего, напряжения изменяют исходя из требований к параметрам создаваемых неоднородностей по известной зависимости между значениями последних и значениями амплитуды и частоты модулирующего напряжения.

На чертеже представлено устройство для реализации данного способа.

Устройство содержит излучатель 1, ультразвуковых колебаний, просмотровый объем 2 теневого прибора, генеpfiTOp 3 высокой частоты, генератор 4 низкой частоты и смеситель 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Излучатель 1 ультразвуковых колебаний установлен таким образом, что генерирует колебания, которые пересекают просмотровый объем 2 теневого прибора. Высококачественное и низкочастотное напряжение, снимаемые с .выходов, генератора 3 высокой частоты 3 и генератора 4 низкой частоты подаются на вход смесителя 5 напряжения. С выхода смесителя на пластину излучателя поступает амплитудномодулйрованное высококачественное напряжение.

Зависимость между, параметрами создаваемых плотностных неоднородностей и параметрами модулирующего напряжения может быть выражена формулой, аналогичной приведенной выше (2) :

г2г.

А hf Kf V (h - 1) ,

(3)

где V - подводимое к излучателю переменное напряжение, значение которого изменяется в соответствии с изменением параметров модулирующего напряжений.

Линейным изменением уровня амплитудно-модулированного напряжения, коэффициента глубины модуляции и частоты модулирующего напряжения можно задавать линейный закон изменения градиента показателя преломления. При изменении частоты модулирующего напряжения сохраняется линейный закон изменения плотности.

ИспсЛльзование настоящего изобретения позволяет достаточно просто и &JCTPO производить., количественную оценку параметров тея.евых гидрооптических приборов (как с параллельным пучком в просмотровом объеме, так. и с расходящимся) в широком диапазоне пульсаций плотности и, прежде всего, Вдиапазоне, соответствующем процессам изменений плотности в исследуемой среде; возможна количественная оценка широкого круга параметров приборов; чувствительности, динамического диапазона, амплитудно-частотной характеристики; оценка параметров может осуществляться непосредственно в исследуемой среде, т.е. можно производить периодический контрол за стабильностью параметров приборов в процессе их Функционирования.

Формула изобретения Способ создания эталонных плотносных нерднородностей для оценки параметров теневых гидростатических приборов путем возбуждения поля ультразвуковых колебаний в просмотровом объеме приборов, отличающийс я тем, что,, с целью упрощения и повышения экспрессивности.процесса получения количественной оценки чувствительности, динамического диапазона и амплитудно-частотной характеристики приборов в широком диапазоне Лин1еаризации процесса изменения параметров эталонных неоднородностей, на излучатель ультразвуковых колебаний подают амплитудно-модулированно высокочастотное несущее напряжение, причем частоту несущего напряжения выбирают равной резонансной, частоте излучателя, а амплитуду и частоту модулирующего напряжения изменяют исходя из требований к параметрам создаваемых несщнородностей по известной зависимости между значениями последних и значениями.амплитуды модулирующего в апряжени я .

Источники информации, принятые iBo внимание при экспертизе

1.АвтЙрское свидетельство СССР №478200, кл. G 01 J 3/32, 1972.

2.Некоторые вопросы прикладкой акустики. Под ред. Ричардсона, М., 1962, с.115 (прототип).