Акустический способ контроля плотности жидкостей Советский патент 1982 года по МПК G01N29/00 

(54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТЕ-Й

1

Изобретение относится к контропьнойзмёритешэной технике и может быть испопьзовано для контроля плотности жидкостей при натурных океанологических работах и различных технологических про.цессов.

Известен акустический способ определения плотности жидкостей, заключающийся в том, что в исследуемую жидкость по мещают на определенном расстоянии из- ,Q лучатель и приемник акустических колебаний, возбуждают в ней акустические колебания, определяют время их распространения от излучателя до приемника и по этому време ни судят о плотности жидкое- , ти С1.

Однако в данном способе необходимо использовать излучатель и приемник акустических колебаний, что приводит к успож-зо нению используемой электронной аппаратуры.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является акустический способ контроля плотности- жидкостей, заключающийся в том, что в контре пи 5-vyeNryp жидкость помещают плоский акустический рефлектор, возбуждают в ней акустическую волну; принимают акустическую волHyi отраженную от рефлектора, и по ее параметрам судят о свойствах жидкости 2.

Плотность в данном спучае не измеряют непосредственно, а рассчитывают с учетом адиабатической сжижаемости жидкости, что значительно снижает точность измерения.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Эта цель достигается тем способом контроля плотности жидкостей, заключающемся в том, что в- контролируемую.жидкость помещают плоский акустический рефлектор, возбухшают в ней акустическую волну, принимают акустическую вопиу, отроенную от рефлектора, и по ее nap i3957метрам судят о свойствах жидкости, редепяют угол. отклонения рефлектора от горизонтального попожения по изменешю амппитуды отражешой от него акустической волны и по этому углу устанав- ливают JrIлoтнocть жидкости. На чЪртеже представлен одни из вариантов устройства для реализации акустического способа контроля плотности жидкостей. Устройство содержит плоский акустический рефлектор 1 и эхолокатор 2. Акустический рефлектор выполнен в виде отра жающей пластины 3, на противоположных концах которой закреплены с одной стороны груз 4 цилиндрической формы с намотанным на нем тросом 5, а с другой поплавок 6. Балансировочный грузик 7 применяется в устройстве для установки пластины 3 в начальных условиях. Способ осуществляют следующим образом. Плоский акустический рефлектор 1 помещают В контро1шруеМую жидкость, причем с помощью балансирово 1ного грузика 7 устанавливают акустический рефлектор 1 в горизонтальном положении. В контролируемой среде с помощью эхолокатора 2 возбуждают акустическую волну, которая падает вертикально вниз к плоскому акустическому рефлекту 1. При горизонтальном положении отражающей пластины отраженная акустическая волна возвращается вновь на эхолокатор 2 и на его приемнике наблюдается максимальное значение акустического сигнала, Изменение цлотности жидкости приводит к нарушению равенства моментов сил, Действующих на отражающую пластину 3 со стороны груза 4 и поплавка 6, и акус тический рефлектор 1 отклоняется от горизонтального положения. Причем изменением геометрических разме{)ов отражающей пластины 3, груза 4, поплавка 6 и плотности материалов, из которых изготовлен груз 4 и поплавок 6, можно изменять чувствительность поворота акустического рефлектора 1 к изменению плот ности воды. Например, можно получить такую чувствительность, когда изменение плотности жидкости на Ю г/см 4 приводит к повор оту акустического рефпектора 1 на 1. Если изменение плотности жидкости повернет акустический рефлектор 1 на d. относительно линии горизонта, то угол между падающей и отражённой волнами согласно закону Снеллиуса равен 2о(.. В этом случае на эхолокатор 2 придет уменьшенный сигнал, отстоящий от максимального сигнала в диаграмме направленности излучения на угол 2с1. Таким образом, по уменьшению амплитуды принятого сигнала, опреде гшемому отклонением акустического рефпектора 1 от горизонтального положениями с учетом формы диаграммы направленности излучения эхолокатора 2, можно судить об изменении плотности жидкости. Акустический способ контроля плотности жидкостей позволяет повысить точгность контроля, поскольку позволяет проводить измерения непосредственно плотности жидкостей в натурных условиях. Формула изобретения Акустический способ контроля плотности жидкостей, заключающийся в том, что в контролируемую жидкость помещают плоский акустический рефлектор, возбуждают в ней акустическую волну, при гимают акустическую волну, отраженную от рефлектора, и по ее. параметрам судят о свойствах жидкости, отличающ и и с я тем, что, с цепью повьпиения точности контроля, определяют угол отклонения рефлектора от горизонтального положения по изменению амплитуды отраженной от него акустической волны и по этому углу устанавливают плотность, жидИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Быховский Г. Е., Покровский В. А. 1 дроакустические измерения. Л., Судостроение, 1971, с. 136-14О. 2.Колесников А. Е. Ультразвуковые измерения, М., Из-во стандартов, 1970, с. 12О-122 (прототип).