Способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний

Способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И, (: А Н И Е ()672499

ИÇO6PETЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистии вских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2506892/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

G 01 Н 3/10

G 01 В 13/00

Гасударственный кемнтет

СССР не делам нзееретеннй н еткрмтнй (23) Приоритет—

Опубликовано 05.07.79. Бюллетень № 25 (53) УДК 534.615 (088.8) Дата опубликования описания 15.07.79 (72) Авторы изобретения

В. С. Котляров и И. В. Юрченко

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени медицинский институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУД УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к способам измерения параметров колебаний в твердых телах и может быть применено при измерении амплитуд ультразвуковых колебаний.

Известен способ оптической регистрации ультразвуковых колебаний, при котором амплитуда колебаний измеряется визуально через микроскоп, снабженный микрометрической головкой (1) .

Существенными недостатками этого способа являются трудоемкость, особенно при измерениях амплитудных смещений, значения которых превышают 20 — 30 мкм, невозможность измерения амплитуд менее 2 мкм, относительная длительность измерения, необходимость в сложном оптическом устройстве.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний,заключающийся в том, что генератор колебаний помешают в жидкую среду, в которую вертикально погружают капилляр с рупором и об амплитуде колебаний судят по квазистационарной высоте подъема жидкосTH в капилляре под действием радиационногО давления.

Однако известный способ обладает низкой чувствительностью и, как следствие, низкой точностью измерения.

Цель изобретения — повысить точность измерения.

Эта цель достигается тем, что излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободной поверхности жидкости и капилляр торцом приводят в соприкосновение с генерирующей поверхностью.

Непосредственный контакт торца капилляра с источником ультразвука обеспечивает передачу стенкам капилляра ультразвуковых колебаний. Суперпозиция продольных и поперечных волн, возбуждаемых в теле капилляра, в десятки раз увеличивает высоту подъема жидкости в капилляре по сравнению с высотой подъема под действием радиационного давления.

Высота подъема жидкости в капилляре, стенкам которого сообщают ультразвуковые колебания, обусловлена ультразвуковым капиллярным эффектом и находится в прямой зависимости от амплитуды ультразвуковых колебаний. Кроме того, на ее величину влияет ряд факторов: диаметр капилляра, темпе672499

Формула изобретения

Составитель В. Гордеев

Редактор Н. Вирко Техред О. Луговая Корректор О. Ковинская

Заказ 3877)41 Тираж 765 Подписное

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ратура и вязкость жидкости, угол наклона капилляра к поверхности источника ультразвуковых колебаний. Поэтому для получения сравнимых результатов необходимо устанавливать капилляр под строго фиксированным углом. Наиболее выгодным является вертикальное положение капилляра нормально к поверхности источника ультразвука, так как при этом максимально проявляется капиллярный эффект. Меняя диаметр капилляра, температуру и вязкость жидкости, можно достичь практически любой высоты подъема жидкости в капилляре, что позволяет осуществить визуальную регистрацию амплитудных смещений как больших, так и малых невооруженным глазом. Экспериментально для каждого капилляра определяют высоту подъема жидкости при различных значениях амплитуд и составляют шкалу перевода высоты столба жидкости в миллиметрах в значение амплитуды в микрометрах. Капилляры могут быть выполнены из любого прозрачного материала, например термостойкого стекла, что позволяет неоднократно использовать их в агрессивных средах, в условиях кавитации и при высокой температуре. Капилляры малых диаметров можно применять при измерениях в небольших объемах при исследовании тонкой структуры распределения амплитуд на поверхности источника упругих колебаний.

Для измерения амплитуды в центре диафрагмы преобразователя устанавливается капилляр со шкалой перевода высоты подъема столба жидкости в значение амплитуды колебаний. Капилляр свободно располагается в короткой металлической трубке, на 0,1 мм превышающей его наружный диаметр. Трубка жестко соединяется со штативом строго вертикально, что обеспечивает перпендикулярное расположение капилляра относительно диафрагмы преобразователя и создает возможность только осевого перемещения.

Ванну заполняют водопроводной водой при температуре 20 С на высоту 4 см.

Включают генератор, через 30 сек визуально регистрируют высоту подъема жидкости в капилляре при различных значениях выходной мощности генератора. Каппиляр устанавливается в различных точках диафрагмы и также регистрируется высота подьема жидкости. В последующем в тех же точках регистрируется амплитуда виброметром

УБ — 2. Значения амплитуды, полученные с помощью капилляра, вполне соответствуют данным виброметра.

Способ измерения амплитуд ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что

2в генератор колебаний помещают в жидкую среду, в которую вертикально погружают капилляр с рупором, а об амплитуде колебаний судят по квазистационарной высоте подьема жидкости в капилляре, отлитающийся

И тем, что, с целью повышения точности измерений, излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободной поверхности жидкости и капилляр торцом приводят в соприкосновение с генерирующей поверхностью.

«кО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хорбенко И. Г. Ультразвук в машиностроении. M., Машиностроение, 1974, с. 48.

2. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М, Иностранная литература, 1957, с. 142 — 143.