Способ определения акустическогорадиационного давления и устройстводля его осуществления

Способ определения акустическогорадиационного давления и устройстводля его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советских

Социалист мческ ни

Республмк (sa>813139 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)м. к,.з

G 01 H 9/00 (22) Заявлено 250179 (21) 2719506/18-28 с присоединением заявки йо 2723769/18-28 (23) Приоритет

Опубликовано 15,03.81. Бюллетень t49 10

Госудярствеввый коинтет

СССР оо делам взобретеняй я открыткя (53) УДК 534.29 (088.8) Дата опубликования описания 25 ° 03- 81 (72) Автор изобретения

С.И.Саяускас

Каунасский политехнический институт нм. чкуса (71) Заявитель (54). СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО.

РАДИАЦИОННОГО ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к акустическим измерениям, в частности может быть использовано для измерения интенсивности ультразвука и абсолютной градуировки акустических излучателей.

Известен способ определения акустического радиационного давления, в котором твердое тело помещают в исследуемое акустическое поле, регистрируют его реакцию на акустический поток и по полученной величине судят об акустическом радиационном давлении. Способ осуществляют устройством,.содержащим датчик радиационного давления, состоящий изв твердого тела и предназначенный для размещения в исследуемом акустическом потоке (11.

Недостатком способа является низкая точность измерения акустического радиационного давления, так.как в процессе измерения необходимо производить предварительную градуировку по образцу.

Цель настоящего изобретения — повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что поверхность твердого тела покрывают равномерной толщины тонкой ин2 терференционной пленкой жидкости, освещают ее светом, имеющим сплошной спектр, .измеряют величину изменения длины волны отраженного пленкой света и по,полученной величине судят об акустическом радиационном давлении.

Способ реализуется устройством, содержащим датчик радиационного дав1О ления, состоящий из твердого тела и предназначенный для размещения в исследуемом акустическом потоке, в котором на поверхность твердого тела нанесена равномерной толщины тон15 кая интерееренционная пленка жидкости, а устройство снабжено источником света со сплошным спектром., облучающим интерФеренционную пленку жидкости, анализатором спектра, 20 предназначенным для измерения длины волны света, отраженного от этой пленки.

Кроме того; устройство снабжено слоем смачивающей жидкости, распо25 ложенным между твердым телом и интерференционной пленкой жидкости, а последняя представляет собой мас« ло.

На чертеже изображена схема уст30 ройства, реализующего способ.

813139 где netè п „- оптические показатели преломления среды 7 и материала плен-. ки 3, соответственно; Я вЂ” угол падения света.

При величине поверхности интер- 45 ференционной пленки 3, намного превышающей поперечное сечение радиационного акустического потока 2 для небольших по сравнению с толь1иной 1 изменений л1, акустическое радиацион- 50 ное давление определяется по формуле .Р " ca пл где p — плотность материала пленки

3, g — ускорение силы тяжести. Изменение д Л длины волны отраженного пленкой 3 света измеряют при помощи анализатора 5 спектра. По смещению лу- ча на его экране определяют величи- 60 ну д Л, которую используют при формуле для определения акустического радиационного давления P.

Образование интерференционной пленки 3 на поверхности тнердогo тела 65

Устрой" тва содержит датчик радиационного давления, состоящий из твердого тела 1 и предназначенный для размещения в исследуемом акустическом потоке 2. На поверхность твердого тела 1 нанесена равномерной толщины тонкая интерференционная пленка 3 жидкости. Устройство содержит также источник 4 света со сплошным спектром, облучанщий интерференционнун пленку 3 жидкости, анализатор 5 спектра, предназначенный для измерения длины волны света, отраженного от этой пленки 3, слой

6 смачиванщей жидкости, расположенный между твердым телом 1 и интерференционной пленкой 3 жидкости, представляющий собой масло, акустически мягкун среду 7.

Способ реализуется следующим образом, При облучении постоянной толщины

t тонкой интерференционной пленки

3 светом от источника 4, имеющим сплошной спектр, в результате интерференции отраженных от передней и задней поверхностей, интерференционная пленка 3 будет отражать свет определенной длины волны Л„ . При воздействии на эту пленку 3 со стороны среды 7 акустическим потоком 2, создающим давление Р, толщина пленки 3 уменьшится на определеннун величину а1, пропорциональную P. Интерференционная пленка

3 будет отражать свет длиной волны

Изменение длины волны отраженного света под действием акустического радиационного давления потока 2 выражается формулой дЛ=Л вЂ” А =2аР »<

1 2 1 ср!

О

1 затруднительно ввиду слабых сил сцепления между материалом пленки

3 и твердым телом 1, поэтому поверхность твердого тела 1 сначала покрывается сравнительно толстым слоем б смачиваюр1ей жидкости, на поверхности которой образуется интерференционная пленка 3. Коэффициент поверхности натяжения в акустически мягкой среде 7 материала пленки

3 должен быть меньше соответствующего коэффициента слоя б смачивающей жидкости. Для этого в качестве жидкости слоя б используют воду, на поверхности которой образуется пленка 3 из жидкого масла.

Предложенный способ и устройство для его осуществления являются абсолютными и не требуют предварительной градуировки, что обеспечивает высокую потенциальную точность измерений. Ввиду небольшого внутреннего трения жидкостей при осуществлении этого способа достигается большая чувствительность, что позволяет определять акустическое радиационное давление и интенсивность слабых акустических потоков

Формула изобретения

1. Способ определения акустического радиационного давления, заключающийся в том, что помещают в исследуемое акустическое поле твердое тело, регистрирунт его реакцию на .акустический поток и по полученной величине судят об акустическом радиационном давлении, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поверхность твердого тела покрывают равномерной толщины тонкой интерференционной пленкой жидкости, освещают ее светом, имеющим сплошной спектр, измеряют величину изменения длины волны отраженного пленкой света и по полученной величине судят об акустическом радиационном давлении.

2. Устройство по п. 1, содержащее датчик радиационного давления, состоящий из твердого тела и предназначенный для размещения в исследуемом акустическом потоке, о т— л и ч а н щ е е с я тем, что на поверхность твердого тела нанесена равномерной толщины тонкая интерференционная пленка жидкости, а устройство снабжено источником света со сплошным спектром, облучающим интерференционнун пленку жидкости, и анализатором спектра, предназначенным для измерения длины волны света, отраженного от этой пленки.

813139

Составитель А.Шман

Редактор М.Хома Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Стец

Заказ 753/47 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиИ

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. Устройство по п. 2, о т л ич а в щ е е с я тем, что оно снабжено слоем смачивавщей жидкости, расположенным между твердым телом и . интерференционной. пленкой жидкости, а последняя представляет собой масло..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР.

Р 172082, кл. G 01 Н 9/00, 1969 (прототип).