Способ измерения фазовой скорости ультразвука

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОЙ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, заключающийся в том, что излучают ультразвуковые колебания в исследуемую среду, изменяют волновое расстояние, проходиИ L мое ультразвуком, измеряют амплитуду сигнала на преобразователе и разность фаз сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, возбуждают .преобразователь через генератор тока, изменяют волновое расстояние до получе- . ния минимума амплитуды сигнала на преобразователе, в окрестностях минимума амплитуды сигнала изменяют волновое расстояние до получения нулевых значений разности фаз между напряжением на входе и выходе генератора тока и фиксируют эти расстояния , по полученным значениям волно о вых расстояний опредеозяют длину вол (Л ны ультразвуковых колебаний, а по длине волны и известной частоте колебаний определяют фазовую скорость ультразвука. 00 о а о 00 . т I Фиг t

COIO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (>" G 01 Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3690919/25-28 (22) 16. 01. 84 (46) 23.09.85. Бюл. - 35 (72) А.С. Химунин и П.К. Дрожжин (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им В.П. Вологдина (53) 524.321.9(088.8) (56) Вопросы методики ультразвуковой интерферометрии. Вильнюс: Минтис, 1967, с. 138-155.

Бурундуков К.И. и Лобанов А.И.

Акустический журнал, 1970, т. 16, вып, 2, с. 336-338. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОЙ

СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, заключающийся в том, что излучают ультразвуковые колебания в исследуемую среду, изменяют волновое расстояние, проходи„„SU„„1180208 А мое ультразвуком, измеряют амплитуду сигнала на преобразователе и разность фаз сигналов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, возбуждают .преобразователь через генератор тока, изменяют волновое расстояние до получения минимума амплитуды сигнала на преобразователе, в окрестностях минимума амплитуды сигнала изменяют волновое расстояние до получения нулевых значений разности фаз между напряжением на входе и выходе генератора тока и фиксируют эти расстояния, по полученным значениям волновых расстояний опредепяют длину волны ультразвуковых колебаний, а по длине волны и известной частоте колебаний определяют фазовую скорость ультразвука.

1180708

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано при лабораторных исследованиях, при контроле свойств жидкости в технологических процессах, в биофизике и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерения фазовой скорости ультразвука.

На фиг. 1 приведена эквивалентная 10 схема интерферометра; на фиг.2— зависимость фазового сдвига от расстояния между излучателем и рефлектором при различной степени шунтирования; на фиг.3 — участки фаэовьгх зависимостей вблизи максимума амплитуды полного импеданса; на фиг.4— то же, вблизи минимумов амплитуды полного импеданса; на фиг. 5 — устройство, реализующее способ измере- 20 ния фазовой скорости ультразвука.

Устройство, реализующее способ измерения фазовой скорости ультразвука, состоит из последовательно соепиненных высокочастотного генера- 5

I тора 1, генератора 2 тока и измерительной камеры интерферометра 3. К выходу генератора 2 тока подключена . схема 4 регистрации амплитуды, фазоизмерительная схема 5 включена между З0 выходом высокочастотного генератора

1 и выходом генератора 2 тока.

Способ измерения фазовой скорости ультразвука осуществляется следующим образом.

Импеданс интерферометра может

35 быть расчитан по эквивалентной схеме (фиг,1), результаты расчета представлены на фиг. 2 — 4. Характерной особенностью поведения фазового сдви40 га от расстояния являются сильное влияние степени шунтирования на крутизну фазовой характеристики в окрестностях максимумов импеданса и слабое влияние шунтирования в окрестностях минимумов при высокой крутизне фазовой характеристики в области, примыкающей к положению минимума.

При измерении фазовой скорости ультразвука возбуждают излучатель интерферометра 3 напряжением с высокочастотного генератора 1 через генератор 2 тока, излучают ультразвуковые колебания в исследуемую среду, изменяют волновое расстояние, проходимое ультразвуком и измеряют амплитуду сигнала на преобразователе схемой 4 регистрации амплитуды, а разность фаз сигналов — фазоизмерительной схемой 5, возбуждают преобразователь через генератор 2 тока, изменяют волновое расстояние до получения минимума амплитуды сигнала на преобразователь, в окрестностях минимума амплитуды сигнала изменяют волновое расстояние до получения нулевых значений разности фаз между напряжением на входе и выходе генератора 2 тока, замеренных фазоизмерительной схемой 5, фиксируют эти расстояния, по полученным значениям волновых расстояний определяют длину волны ультразвуковых колебаний, а по длине волны и известной частоте колебаний определяют фазовую скорость ультразвука.

Проведение измерений фазовых характеристик вблизи минимума амплитудной кривой позволяет исключить влияние шунтирования излучателя и повысить точность измерения фазовой скорости ультразвука.

1180708 уО ю

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5910/38

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

Составитель А. Олохтонов

Редактор Л. Гратилло Техред M.Ïàðîöàé Корректор И. Эрдейи