Способ измерения поглощения ультразвука

Патент 443305

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВХОорСКОМу СВИдИИЛЬСТВу (11), 443305

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельствавЂ” (22) Заявлено 09.11.72 {21}1846570/IB<0 (51) М.Кл.

& 011 1. 29/00

8 01 Ь. 5/00 с присоединением заявкивЂ”

Государственный комитет

Совета Министров СССР пв делам изобретений н открытий (32) ПриоритетвЂ”

ОпубликованаХ5 09. 74Бтоллетеиь № 3

\ (451!Дата опуб. икования описания Б.Ю, (4 (ЬЗ) УДК

БИ.22(088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Кузовков, О.В.Тарасенко и В.М.Кокун

Киевский ордена Ленина государственный университет им. T.Ã.Øåâ÷åíêî (71) Заявитель (И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к области ультразвуковых измерениИ и может быть использовано в химическоИ, нефтехимическоИ и других отраслях промышленности для ультразвукового контроля за технологическими процессами, а также для науЧных исследованиИ, например, в молекулярной акустйке.

Известен способ измерения поглощения ультразвука путам генерации электрических импульсов, преобразования их в ультразвуковые и пропускания послецних через исследуемую срецу с последующим обратным преобразованием в электрические импульсы с пропорциональной амплитудой по значению которой оудят о поглащении.

Однако известный спосоо невозможно применить в том случае если полезныИ сигнал, полученныИ в результате преобразования прошедшего исследуемую среду ультразвукового сигнала в электрический, лежит ниже уровня входных шумов приемника. дто может быть, в част2 ности, при сильном затухании уль тразвукового сигнала в исследуемой среде, а также при больших потвпях на йреобоазование.

Для повышения точности и расширения области измерениИ в сторону слабых сигналов по предлагаемому способу генерируемые электрические импульсы формируют в периодическую, последовательность пачке импульсов с периодом следования пачек, равным, например, удвоенноИ длительности пачки, а из электрического сигнала, полученного в результате обратного преобразования, выделяют низкочастотную гармонику, например, первую, амплитуда которой пропорциональна амплитуде ультразвуковых импульсов, прошедших исследуемую среду.

На чертеже показана блок-схема устройства, реалпзующегб описываемый способ.

Устройство содержит генератор

I стандартных сигналов, выход которого соединен с гнездом внешне о запуска генератора 2 прямоу3 443305 гольных импульсов, которыИ, э свою очередь, подключей выходом к гнезду внешней импульсной модуляции генератора 3 высокой частоты, измерительную камеру 4 с двумя электроакустическими преобразователями, усилитель 5, амплитудныИ детекто 6 и фильтр 7. инусоидальное напряжение ге- о нератора I стандартных сигналов частоты, например I5 кгц, промодулированное по амплитуде внутренним меандром 400 кгц (глубина модуляции IOP5) запускает генератор прямоугольных импульсоз, работающие в режиме внешнего запуска. При этом напряжение на выходе гейератора импульсов представляет собой периодическую последователь- 2о ность пачек зидеоимпульсоз, причем частота следования зидеоимйульсов внутри каждоИ пачки определяется частотой напряжения генератора стандартных сигналов, т.в. равна I5 кгц, а период следования пачек равен удвоенной длительности пачки, так как внутренне модулирующее напряжение генератора Х имеет форму меандра. Длительность зо видеоимпульсоз выбрана порядка 25 мксек. Сигнал с выхода reнератоpa прямоугольных импульсоэ используется для внешней импульсной модуляции генератора высокой час- з5 таты, вследствие чего его выходное йапряжение представляет собой периодическую последовательность пачек радиоимпульсов, длительность которых соответствует длительнос- 4о ти видеоимпульсов, т.е. равна 25 мксек, а несущая частота составляет, например, 75мгц. Это напряже-ние подается йа излучатель измеритвльноИ камеры 4 и преобразует- 45 ся им в ультразвуковой сигнал, излучаемый з исследуемую среду. ПрошедшиИ через исследуемую среду ультразвуковоИ сигнал принимается приемным преобразователем, усиливается усилителем 5, поступает на детектор 6 и затем йа узкополосный фильтр 7, настроенный на первую гармонику продетектироэанного напряжения, разную: 55

= =1 = АООДi и. где -а = I250 мсек - длительность пачки радиоимпульсоэ.

Используя пачки импульсоз достаточно большой длительйости всегда можно сделать частоту йервоИ гармоники достаточно малоИ, например, порядка нескольких сотен или десятков герц, т.е, лежащей значительно ниже области частот, з которой действуют входные шумй приемника. Следовательно,выделение первой гармоники продектированного напряжения будет происходить и э T03l случае к Огда поле» зный сигнал лежит ниже уровня входных шумов приемника, поскольку высокочастотные шумы будут задержаны фильтром. Если же полезный сигнал соизмерим или лежит выше уровня шумов приемника, то в этом случае фильтрация шума приводит к повышению точности измерений.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ измерения поглощения ультразвука путем генерации элентрических импульсов, преобразования их з ультразвуковые и пропускания последних через исследуемую среду с последующим обратным преобразованием в электрические испульсы с пропорциональной амплитудой, по значению котороИ судят о поглощении, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и расширения области измерений в сторону слабых сигналов, генерируемые электрические импульсы формйруют э периодическую последовательность пачек импульсоз с периодом следования пачек, равным, например, удзоенноИ длйтельности пачки, а из электрического сигнала, полученного в результате обратного преобразования, выделяют низкочастотную гармонйку, например, первую, амплитуда котороИ пропорциона",ьна амплитуде ультразвуковых импульсов, прошедших иссл едуемую среду, Составитель ЯЛс Г4ИНОй техред E. ПЕтрабй КорректорE.С ПЮН Вс.

Редактор С.Х 1Лф Ч

Изд. K ЮО 1 нражЯf 11одписное

Заказ 3gf

Предприятие <11атент», Москва, Г-59, Беро>яковская наб., 24

Ц1114141111 Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4