Оптический способ определения скорости ультразвуковой волны

Оптический способ определения скорости ультразвуковой волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости звуковой волны в прозрачных средах. Цель изобретения - повышение точности измерения скорости ультразвуковой волны в оптически прозрачных средах - достигается за счет измерения интенсивности дифрагированного пучка света в заданном направлении. Точность суммирования интенсивности света в заданном направлении вьше точности измерения угла, соответствующего заданной интенсивности света. В оптически прозрачной среде 2 с помощью возбудителя 3 ультразвука и поглотителя 4 звука возбуждается бегущая ультразвуковая волна. Световая волна лазера 1 направляется на звуковой пучок, и с помощью измерителя интенсивности света осуществляется измерение величины первой дифракционной составляющей. Изменяя частоту ультразвуковых колебаний при помощи генератора 6, добиваются двух максимальных значений дифракционной составляющей . Фиксируются частоты, соответствующие этим значениям. 1 ил. со сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU, 1374103 (51)4 С 01 N 21/00

ВСГС0Р -"" Ы Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4120132/24-28 (22) 29.06.86 (46) 15.02.88. Бюл. N - 6 (72) Г.Е.Зильберман, Л.Ф.Купченко, И.Н.Голтвянский, N.В.Черенов и А.А.Быков (53) 534.232(088.8) (56) Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М.: Издво иностр. лит., 1957, 726 с., с. 169-170. (54) ОПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости звуковой волны в прозрачных средах. Цель изобретения — повышение точности измерения скорости ультразвуковой волны в оптически прозрачных сре— дах — достигается за счет измерения интенсивности дифрагированного пучка света в заданном направлении. Точность суммирования интенсивности света в заданном направлении выше точности измерения угла, соответствующего заданной интенсивности света. В оптически прозрачной среде 2 с помощью возбудителя 3 ультразвука и поглотителя 4 звука возбуждается бегущая ультразвуковая волна. Световая волна лазера 1 направляется на звуковой пучок, и с помощью измерителя интенсивности света осуществляется измерение величины первой дифракционной составляющей. Изменяя частоту ультразвуковых колебаний при помощи генератора 6, добиваются двух максималь— ных значений дифракционной составляющей. Фиксируются частоты, соответствующие этим значениям. 1 ил.

1374103

I, .g .., К. .

= 4q з п

То 4К где Ь вЂ” длина взаимодействия;

Koq L

Г(/2 и — — — = 3ii/2, 4К

Ko L

4К то из равенства

1 (о2 < о )

U K можно определить скорость звука в среде: среде.

Составитель В.Чулков

Техред И.Верес Корректор M,Øàðoøè

Редактор А.Лежнина

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 567/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости звуковой волны в прозрачных средах.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения скорости ультразвуковой волны в оптически прозрачных средах путем измерения интенсивности дифрагированного пучка света в задан- 10 ном направлении.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из лазера 1, свет которого проходит через среду

2, в которой требуется определить скорость звука, возбудителя 3 звуковых колебаний, поглотителя 4 звука, измерителя 5 интенсивности света и 20 перестраиваемого генератора 6 ультразвуковых колебаний.

Устройство работает следующим об— разом.

Чтобы реализовать дифракцию РаманаНата, необходимо обеспечить нормальное падение света на звуковой пучок.

В оптически прозрачной среде 2 с

30 помощью возбудителя 3 и поглотителя

4 звука возбуждается бегущая ультразвуковая волны. Световая волна лазера 1 направляется на звуковой пучок, и с помощью измерителя 5 интенсивнос — 35 ти света осуществляется измерение величины первой дифракционной составляющей. Одновременно производят изменение частоты звуковых колебаний, добиваясь двух максимальных значений 40 дифракционной составляющей при частотах f „ и f, после чего вычисляют скорость звука следующим образом.

Отношение интенсивности первой и нулевой I дифракционных составляющих определяется выражением

К и К вЂ” волновые векторы света и звука соответственно;

q = О1-О3.

Как следует из выражения (1), отношение I,/I, есть периодическая функция от ряда параметров, в том числе от частоты звуковой волны.

Если f, и f „ есть частоты ультразвуковых колебаний, при которых отношение (1) принимает максимальные значения: формула изобретения

Оптический способ определения скорости ультразвуковой волны, заключающийся в выборе угла взаимодействия, частоты ультразвука и длины взаимодействия таким образом, чтобы обеспечить дифракцию Рамана-Ната, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, осуществляют измерение интенсивности первой дифракционной составляющей, изменяют частоту ультразвуковых ко— лебаний, определяют значения частот, при которых интенсивность составляющей дважды принимает максимальные значения с изменением частоты звука, а затем вычисляют скорость звука в