Устройство для измерения времени распространения ультразвука

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при акустических исследованиях конденсированных систем при низких и сверхнизких температурах импульсными методами. Цель изобретения - расширение области применения за счет снижения нижнего температурного предела измерений вследствие уменьшения выделения тепла в процессе излучения ультразвука. Достижение положительного эффекта осуществляется за счет применения известного метода наложения эхо-импульсов в варианте излучения одиночного импульса. Линия 6 переменной задержки позволяет выбирать начало отсчета на временной развертке, а генератор 7 парных импульсов позволяет точно измерять время между импульсами и выбирать для измерения любой эхо-импульс. Использование запоминающего осциллографа 5 в режиме накопления позволяет рассматривать в увеличенном масштабе отдельные участки выбранной пары эхо-импульсов. 2 ил.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) Ö1) ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316613/25 — 28 (22) 12.10.87 (46) 23.03.90. Вюл. P- 11 (/1) Физико-технический институт низких температур АН УССР (72) З.Я.Рудавский, В.K.×àãoýeö и Г.А.Шешин (53) 534.22 (088,8) (56) Пападакис. Новый компактный прибор для измерения времени прохождения ультразвуковых волн методом наложения эхоимпульсов. — Приборы для научных исследований, 1976, N - 7, с.14. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при акустических исследованиях конденсированных систем при низких

1552015 А 1 (51)5 0 01 Н 5/00, G 01 И 29/00

2 и сверхнизких температурах импульсными методами. Цель изобретения — расширение области применения sa счет снижения нижнего температурного предела измерений вследствие уменьшения выделения тепла в процессе излучения ультразвука ° Достижение положительного эффекта осуществляется за счет применения известного метода наложения зхоимпульсов в варианте излучения одиночного импульса. Линия 6 пе- ременной задержки позволяет выбирать начало отсчета на временной развертке, а генератор 7 парных импульсов позволяет точно измерять время между импульсами и выбирать для измерения любой эхоимпульс. Использование запо- Е ьжнающего осциллографа 5 в режиме накопления позволяет рассматривать в увеличенном масштабе отдельные участки выбранной пары эхоимпульсов.

2 ил.

1552015

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано при акустических исследонаниях конденсированных систем при низких и сверхнизких температурах импульсными методами.

Цель изобретения — расширение области применения за счет снижения низкого температурного предела изме- 1ð рений вследствие уменьшения выделения тепла в процессе излучения ультразвука.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения вре- 15 мени распространения ультразвука; на фиг.2 — ;иаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство для измерения времени распространения ультразвука содержит 2р последовательно соединенные генератор

1 нидеоимпульсон, генератор 2 высокочастотных импульсов, измерительную ячейку 3, включающую электроакустический преобразователь и отражатель 25 (не показаны), усилител:ь 4, запоминающий осциллограф 5 и последовательно соединенные линию 6 задержки переменной длительности и генератор 7 парных импульсов, вход линии 6 задерж-gp ки соединен с выходом генератора 1 нидеоимпульса, а выход генератора

7 парных импульсов подключен к входу внешнего запуска осциллографа 5.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 видеоимпульсов (фиг.2а) запускает генератор 2 высокочастотных импульсов и через линию 6 задержки (фиг.2б) поступает на вход запуска генератора 7 парных импульсов. Опорный и задержанный импульсы последнего (фиг.2д) запускают развертку запоминающего осциллографа 5. Сигнал генератора 2 высокочастотных 45 импульсов (фиг.2в), пройдя измерительную ячейку 3 и отразившись, поступает на усилитель 4, а затем — на осциллограф 5. Сигналы на выходе усилителя 4 имеют вид, показанный на фиг.2г. Для проведения измерений на экране осциллографа накладываются любые два отраженных сигнала с интер@ валом времени между ними, равными величине прецизионной задержки между

55 импульсами генератора 7 парных импульсов. При этом каждый сигнал появляется за один цикл разверки осциллографа 5. Регулировкой линией 6 задержки и прецизионной задержки генератора 7 при некоторой фиксированной температуре добиваются точного фазового наложения отдельных синусоид этой пары отраженных импульсов. Изменение температуры в измерительной ячейке приводит к изменению скорости звука, что Вызывает расфазиронку эхосигналов, и новое наложение получают эа счет изменения времени прецизионной задержки на величину Ьь . Изменение скорости можно определить по с величине ь : ЬС = 1 — --- где 1— л 1

"2 длина акустического пути, о — время распространения импульса.

Достижение положительного эффекта возможно эа счет того, что известный метод наложения эхо импульсов, позволяющий проводить точные измерения, применен для одиночного импульса в жидкости при сверхнизких температурах. Переменная задержка позволяет выбрать начало отсчета на временной развертке, а генератор парных импульсов с прецизионной задержкой позволяет точно измерять время между импульсами и выбирать для измерения любой отраженный импульс. Использование осциллографа с памятью в режиме накопления позволяет рассматривать в увеличенном масштабе отдельные участки выбранной пары отраженных импульсов, наложение которых приводит к высокой точности измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени распространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные генератор видеосигналов, генератор высокочастотных импульсов, измерительную ячейку, включающую электроакустический преобразователь и отражатель, усилитель и осциллограф, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет снижения нижнего темп .ратурного предела измерений, оно снабжено последовательно соединенными линией задержки переменной длительности и генератором парных импульсов, вход линии задержки переменной длительности соединен с выходом генератора видеоимпульсов, выход генератора парных импульсов подключен к входу запуска осциллографа, а осциллограф выполнен запоминающим.

1552015) Составитель Д.Широчин

Техред М.Дидык

Редактор А.Шандор

Корректор Т.Малец

Заказ 322 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101