Способ измерения коэффициента поглощения акустического сигнала

Способ измерения коэффициента поглощения акустического сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 444I05

Союз Советских

Саниалисгии::,.-;х

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.08.72 (21) 1817734/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 07.04.75 (51) M. Кл. 6 01п 29/00

Ei Оlп 9/00

Гасударственные комитет

Совета Министров СССР во делен изобретений н аткрытий (53) УДК 534.22:531.754 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Гречишкин, В. Н. Крутин и А. А. Розов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения коэффициента поглощения акустического импульса в исследуемом веществе. Изобретение может быть применено в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, Известен способ определения коэффициента поглощения акустического сигнала путем сравнения амплитуд двух импульсов, прошедших акустические пути разной длины от передающего преобразователя к двум приемным преобразователям и преобразованных в периодическую последовательность двух сдвинутых во времени импульсов. Величину коэффициента поглощения определяют по результатам измерения последующим расчетом.

Однако необходимость предварительного измерения амплитуд для вычисления коэффициента поглощения усложняет процесс.

Цель изобретения — автоматизировать процесс измерения коэффициента поглощения акустического сигнала.

Это достигается тем, что импульсы, снимаемые с приемных преобразователей, преобразуют в постоянные напряжения, равные пиковым значениям амплитуд импульсов, сравнивают эти напряжения с эталонным экспоненциально изменяющимся напряжением, причем, в момент равенства экспоненциального напряженпя каждому из постоянных напряжений вырабатываются короткие импульсы, временной интервал между которыми пропорционален коэффициенту поглощения акустического

5 сигнала в исследуемом веществе.

На фиг. 1 изображена функциональная схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — принцип преобразования соотношения между амплитудами двух импульсов, npoI0 шедших разные длины акустического пути от передающ"ro преобразователя к двум приемным преобразователям, в периодическую последовательность двух сдвинутых во времени импульсов.

15 Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает периодическую последовательность коротких прямоугольных импульсов, которые поступают на передающий преобразователь 2, где преобразуются в

20 механические колебания, распространяющиеся в исследуемом веществе 3.

При помощи приемных преобразователей 4 и 5 происходит преобразование энергии упругих колебаний в электрические импульсы, ко25 торые после усиления уснлителями 6 и 7 поступают на ппковые детекторы 8 и 9. Постоянные напряжения с выхода пиковых детекторов, равные пиковым значениям амплитуд импульсов на выходе усилителей 6 и 7, подаются

30 на два входа схемы совпадения 10. На третий

444105 вход схемы совпадения подается экспоненциально измсняющееся эта "îííîå напряжение с генератора 11 экспоненциального напряжения.

В момент равенства экспоненциального и каждого из постоянных напряжений схема совпадения 10 вырабатывает короткие импульсы, временной интервал между которыми пропорционален коэффициенту поглощения акустического импульса в исследуемом веществе.

Величину временного интервала можно измерять при помощи любого стандартного измерителя временных интервалов 12.

Напряжение на выходе генератора 11 экспоненциально изменяющегося напряжения можно записать в виде

t и = U„„„„e где т

U„„e =Ae — т. е.

При /=Т, u=U„, =и,=Ae — т., т т. е. U e =Ae — "

Логарифмируя выражения (1) и (2), получаем: (2) 1n U„,— — = 1пА — л1

Т, где U„„— напряжение зарядного источника; т — постоянная времени зарядно-разрядной цепочки RC.

Напряжениями, и U могут быть записаны соответственно. и, = Ae- - и и, = Ае-", А — коэффициент пропорциональности;

l u L — расстояния между приемным и передающим преобразователями

4 н 5 соответственно; м — коэффициент поглощения. т, При t — Т, и=У„„е =п,=Ae —, 1п U,— — =1пА — L (4) Вычитая из выражения (3) выражение (4) и обозначив Т вЂ” TI через Т, имеем:

Т

2:.

= (— <) Так как = const, то а .= const Т;

Т

10 т (L — е) т. е. коэффициент поглощения пропорционален временному интервалу между импульсами, вырабатываемыми в моменты времени Т1 и Тр.

Таким образом, описанное амплитудно-временное преобразование упрощает и автоматизирует процесс измерения а, не требуя применения ни логарифмических усилителей, ни предельных аттенюаторов.

Кроме того, такое преобразование облегчает -0 применение ЭВМ для измерения коэффициента поглощения.

Предмет изобретения

Способ измерения коэффициента поглощения акустического сигнала в исследуемом веществе путем сравнения амплитуд двух импульсов, прошедших разные длины акустического пути от передающего преобразователя

30 и двум приемным преобразователям и преобразованных в периодическую последовательность двух сдвинутых во времени импульсов, о тл и ч а ющи и с я тем, что, с целью автоматизации процесса измерения коэффициента

35 поглощения акустического сигнала, импульсы, снимаемые с приемных преобразователей, преобразуют в постоянные напряжения, равные пиковым значениям амплитуд импульсов, сравнивают эти напряжения с эталонным экспо40 ненциально изменяющимся напряжением, причем в момент равенства экспоненциального напря>кения каждому из постоянных напряжений вырабатываются короткие импульсы, временной интервал ме кду которыми пропорциона45 лен коэффициенту поглощения акустического сигнала в исследуемом веществе.

444105

Фиг 1

Фиг g

С. оставитель А. Матвеев

Техред В. Рыбакова Корректор И. Позниковскаа

Редактор О. Стенина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 792/1 Изд. Ко 418 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5