Способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости

Способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТО РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ())) 926537 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 17. 09. 80. (21) 2982374/18-28 с присоединением заявки М(23)Приорнтет(5l)NL. Кл, G 01 Н 3/00

Гооударстоапый комнтет

СССР по делан изобретений и открытий

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень Xi, 17

Дата опубликования описания 07 ° 05 ° 82 (53) УДК 534. 131. .2.983 621.

° 395(088.8) I

А. P. Баев, П. П. Прохоренко, Н. В. Дежкунов и Г, Е. Коновалов

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

В ИММЕРСИОНИОЙ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к технической акустике и может быть использовано для измерения и визуализации ультразвуковых колебаний.

Известен спосо измерения интенсивности ультразвуковых колебаний, излучаемых ультразвуковым преобразо- вателем, включающий измерение температуры облученного объема жидкости Я, Однако способ требует длительной выдержки объема жидкости в ультразвуковом поле для нагревания жидкости о на

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания в жидкости и фиксируют измерение статического состояния ее поверхности 52).

Недостатком известного способа является малая точность определения интенсивности ультразвуковых колебаний в жидкости, так как при малых интенсивностях ультразвуковых колебаний существенно на погрешность измерения оказывают влияние капилляр5 ные силы (гистерезис смачивания, мениск и т.д.).

Цель изобретения - повышение точности определения интенсивности ультц тразвуковых колебаний е жидкости.

Указанная цель достигается тем, что на поверхности иммерсионной жидкости размещают слой ферромагнитной жидкости, на который воздействуют !

5 меняющимся магнитным полем а об ин1 тенсивности ультразвуковых колебаний судят по величине напряженности магнитного поля е момент нарушения статического равновесия свободной поверхности слоя ферромагнитной жидкости.

На фиг. 1 представлена блок-схема для определения интенсивности ультразвуковых колебаний в жидкости; на фиг. 2 - градуироеочная кривая зави3 92653 симости критической напряженности 11 магнитного поля от интенсивности J

С пособ о суще с т вля ет ся следующим образом.

В качестве источника ультразвуковых колебаний используется пьезокварцевая пластина 1 диаметром 2,5 см, на частоте 1 мГгц запитываемая от генератора 2 ультразвуковых колебаний.

Пластина 1 погружается в иммерси- 1о

1 онную жидкость 3, в качестве которой используется трансформаторное масло.

Со стороны, противоположной излучению колебаний, кварцевая пластина 1 граничит с прокладкой 4. Для концент- ts рации ультразвуковых волн на пути их распространения располагают линзу 5 с фокусным расстоянием 7 см, после прохождения которой ультразвуковые волны направляют на свободную поверх- щ ность магнитной жидкости 6. Магнитную жидкость наливают в кювету 7, дно которой в месте прохождения ультразвука затягивается звукопрозрачной лавсановой пленкой толщиной 0,15-8 мм. 2s

Сама кювета 7 с магнитной жидкостью дегазированной при 50. С и давлении 10 Па, погружается в трансформаторное масло (также дегазированное) таким образом, чтобы на границе дно зо кюветы-масло не возникало воздушной прослойки.

Магнитная жидкость приготовлена на основе керосина намагниченностью

51 кА/м. 8 качестве магнетика исполь- з> зуют магнетит, стабилизатора — олеиновую кислоту.

Акустическую ось излучающей пласти. ны направляют перпендикулярно поверхности магнитной жидкости.

Однородное магнитное поле создают катушками 9 Гельмгольца, главная ось которых совпадает с.акустической осью излучателя. При этом силовые линии. магнитного поля перпендикулярны поверхности магнитной жидкости.

Катушки запитывают от аккумуляторов 10

Для измерения интенсивности акустических кояебаний, излучаемых излучателем, в частности, кварцевой пластиной, медленно изменяют магнитное поле, создаваемое катушками Гельмголь. ца с помощью реостатной системы 11 от 0 до 200. Э.

При строго определенном значении . напряженности магнитного поля и фиксированной интенсивности излучаемых

7 ф колебаний, на поверхности магнитной жидкости 3 появляется (скачкообразно) пик жидкости (столбик), указывающий на то, что искривление жидкости под воздействием акустических колебаний достигает такого предела, что капиллярные и гравитационные силы не в состоянии стабилизировать магнитную силу, вытягивающую начальное возмущение поверхности вверх.

Задавая ряд значений, например 10, 20, 40, 60, 100 Вт/м интенсивности ультразвуковых колебаний, излучаемых излучателем на поверхность магнитной жидкости, строят градуировочную кривую зависимости критической напряженности магнитного поля, при которой возникает неустойчивость жидкости, от интенсивности акустических колебаний и по известной зависимости определяют интенсивность ультразвуковых колебаний.

Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить точность определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости и сократить время, затрачиваемое на это измерение.

Формула изобретения

Способ определения интенсивности ультразвуковых колебаний в иммерсионной жидкости, заключающийся в том, что возбуждают ультразвуковые колебания в жидкости и фиксируют изменение статического состояния ее поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на поверхности иммерсионной жидкости размещают слой ферромагнитной жидкости, на который воздействуют меняющимся магнитным полем, а об интенсивности ультразвуковых колебаний судят по величине напряженности магнитного поля в момент нарушения статического равновесия свободной поверхности слоя ферромагнитной жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Герш-гал Г. А. Ультразвуковая технологическая аппаратура, 1976, с. 27.

2. Richards. An intensity qauqe

for supersonic radiation in hiquids

Proc. Nat. Acad. Sci USA, N 15, 1929, р.р. 310-314 (прототип).

926537

Фж 8

ВНИИПИ Заказ 2971/36 Тираж 505 Подписное

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

0р уп/н