Устройство для измерения акустической энергии

Устройство для измерения акустической энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

267963

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.XI I.1968 (№ 1286993/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02ЛЧ,1970. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 27ХП.1970

Кл. 42, 1/О!

Комитет по лелем изобретений и открытий ори Сосете Министров

СССР

Ч П тсс G 01 п

УДК 534.61(088.8) Автор изобретения

В. А. Колмаков с .Таганрогский радиотехнический институтг

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительным акустическим приборам и может быть использовано в области промышленного применения ультразвука для исСледования распределения звуковой энергии в органиченньтх объемах при докавитационных режимах.

Известные устройства, содержащие высокочастотный генератор, акустический преобразователь соединенные последовательно усилители, фазовые детекторы и квадратпзаторы, фильтр нижних частот и интегральный индикатор, не ооеспечивают высокой точности измерений, тем более что на низких частотах при неболыпих размерах приемников град;тента даВЛЕНИя трудНО ОбЕСПЕстИТЬ ВЫСОКУЮ ЧуВСтвитсльность.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается выполнением акустического преобразователя в виде сферического излучателя и расположенных по трем взаимно перпендикулярным осям трех пар приемников, причем выходы приемников через усилители, фязовые детекторы и квадратизаторы и выход излучателя через фильтр нижних частот, усилитель и квадратизатор подсоединены ко входу сумматора, связанного с интегральным индикатором.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Генератор высокочастотных колебашш 1 соединен с пьезоэлектрическим сферическим изл1:тателем 2, находящимся в центре датчика. Шесть пьезоэлектрических приемки;ов 3, 5 которые также входят в состав датчика, расположены вдоль трех взаимно псрпендттк лярных осей, на одинаковом расстоянии от излучателя. Приемники соединены с высокочастотными усилителями 4, которые подключены

10 попарно к фазовым детекторам (>. Центральтть! и пьезоэлсf TI>I ческий излх чатель 2 соединен TBê>I(ñ с фитт,тт>о>1 íижиих I ë(òîT (>. Г.го

ВЫ.сОД ПОДКЛЮ.ЕН К ПИЗКОЧаСтотНОМХ 3 С11ЛИТЕлю 7. Вьтходт.т фазовых детекторов и низкочастотного усилителя поданы па входы квадратизаторов (т . Последние подключены к схмматору 9, который с(>(. тинен с интегрирующим индикатором 1(>.

Изхтенение колебательной скорости частиц среды производится IIp основе эффекта сложенття скорости распространения высокочастотной акустической волны и скорости дви>кештя стагтИП СПЕдЫ. БЫСОт ОЧаСТОТНЫЕ КОЛЕбаНИя ПОсылают в противоположных направлениях, а затем принятьтс сигналы сравнттвяют по фазе.

Гслтт длина исследхсмой зв .новой волтп.т па порядок ппевосходит бяз датчика. а период пизкочя тотных кол(бяний намного больше

ВРЕХ!РНИ РЯСПттОСТРЯ,IÐНИЯ ВЫС01(остЯСТОТ110ГО

30 сигнала от излучателя к приемникам, то пере2679G3

Типографии, пр. Сапунова, 2 мениая составляющая разности фаз будет г;ропорциоиальпа колебательной скорости среды.

Высокочастотный электрический сигнал с генератора 1 поступает на сферический нзлучатсль 2, который возбуждает сфери !сскую ванну. Пьезоэлектрические приемники 8 воспринимают высокочастотные звуковые колебания и преобразуют их в электрические сигналы, которые усиливаются в усилителях 4. Размеры излучателя и пьезоприемников малы по сравнению с длиной волны высокочастотных колебаний, поэтому существенных дифракционных явлений на них не происходит. Каждая пара приемников, расположенная иа одной оси с излучателем, используется для определения одной из трех составляющих вектора колебательной скорости. Злектрические сигналы после усиления поступают на фазовые деФ текторы 5.

Центральный излучатель 2 выполняет и вторую функцию. Он воспринимает низкочастотное звуковое давление и преобразует его в электрический сигнал. Фильтр нижних частот

6 отделяет этот сигнал от высокочастотных колебаний. Затем низкочастотный сигнал усиливается в усилителе 7. Сигналы с выходов фазовых детекторов и низкочастотного усилителя поступают на квадратизаторы 8, где возьодятся и квадрат. Затем сигналы складываются в сумматоре 9. Суммарный выходной

5 сигнал, пропорциональный плотности полной энергии звукового поля, фиксируется интсгрируюи1им индикатором 10.

Предмет изобрстсиия

Устройство для измерения акустической энергии, содержащее высокочастотный генератор, акустический преобразователь, соединенные последовательно усилители, фазовые де15 текторы и квадратизаторы, фильтр нижних частот и интегральный индикатор, отличаюи!ееся тем, что, с целью повышения точности, в нем акустический преобразователь выполнен в виде сферического излучателя и располо20 >кенных по трем взаимно перпендикулярным осям трех пар приемников, причем выходы приемников через усилители, фазовые детекторы и квадратизаторы и выход излучателя через фильтр нижних частот, усилитель и

25 квадратизатор подсоединены ко входу сумматора, связанного с интегральным индикатором.

Составитель И. А. Догаева

Редактор А. В. Корнеев Техред Л, Я. Левина

Коррсктор С. А. Кузовенкова

Заказ 2005/2 Тираж 480 !одиисиос

ЦНИИПИ Ком тета Ilo делам изоврстс;ши и открьпий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д. 4!5