Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука

 

(i i! 665260

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 08.02.78 (21) 2577369/18-10 с присоединением заявки Лев (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,05.79. Бюллетень ЛЪ 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М. Кл. б 01 N 29/00

Государственный комитет (53) УДК 534.632 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. П. Сарвазян и Д. П. Харакоз

Институт биологической физики АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ИЯ КОЭФФ И ЦИ ЕНТА

ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к ультразвуковому приборостроению и может быть использовано для изучения физико-химических жидких сред.

Известно устройство для измерения ко- 5 эффициента поглощения ультразвука (1), основанное на скопировании в ультразвуковом интерферометре частоты ультразвука около резонанса в пределах уровня 0,707 и определении девиации частоты, по величине 10 которой судят о поглощении ультразвука.

Оно содержит последовательно соединенный диапазонный генератор, интерферометрическую камеру постоянной длины, усилитель, детектор, блок сравнивания, блок на- 15 стройки частоты, выход которого соединен с управляющим входом генератора, измеритель девиации частоты, подключенный к выходу генератора, 20

К недостатку устройства относится низкая точность измерения, ограниченная точностью срабатывания блока сравнения и точностью измерения уровня 0,707 резонансной кривой. 25

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука (2), содержащее последовательно

° соединенные акустическую камеру с иссле- 30 дуемой средой, полосовой усилитель, аттенюатор и линию задержки.

Недостаток этого устройства состоит в малой точности измерения, которая обусловлена амплитудной нестабильностью элементов устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения, Указанная цель достигнута тем, что в устройство введены регулируемый фазовращатель, модулятор и измеритель девиации частоты, причем регулируемый фазовращатель включен между выходом линии задержки и входом акустической камеры, выход модулятора подключен к входу регулировки фазовращателя, а вход измерителя девиации частоты подсоединен к выходу полосового усилителя.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные акустическую камеру 1 с исследуемой средой, полосовой усилитель 2, аттенюатор 3, линию 4 задержки, регулируемый фазовращатель 5, образующие замкнутую цепь, а также модулятор 6, выход которого подключен к входу регулировки фазовращателя 5, и измеритель 7 девиации частоты, вход которого подсоединен к выходу полосового усилителя 2.

665260

2а Ь/

v Ьу

Составитель В. Антипов

Техред Н. Строганова

Корректоры: Е, Хмелева и И. Позняковская

Редактор Е. Караулова

Изд. Хо 330

Тираж 1089

Подписное

Заказ 1038/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Работает устройство следующим образом.

Ручку аттенюатора 3 устанавливают в положение, при котором в замкнутой цепи возникают автоколебания на частоте, зависящей от свойств исследуемого вещества и соответствующей полосе пропускания полосового усилителя 2 и удовлетворяющей требованию, что сдвиг фазы в замкнутой цепи кратен, При помощи модулятора 6 периодически с заданной амплитудой изменяют сдвиг фазы на фазовращателе 5. Любое изменение сдвига фазы на фазовращателе 5 приводит к равномерному компенсирующсму сдвигу фазы на резонаторе за счет изменения частоты автоколебаний в замкнутой цепи. В системе при модуляции фазы возникает модуляция частоты, которую измеряют измерителем 7 девиации.

Настраивают линию задержки так, что срыв автоколебаний в системе происходит при наибольшем ослаблении на аттенюаторе 3. Это соответствует автоколебаниям системы на частоте вершины резонансного пика резонатора, на которой фазово-частотная характеристика имеет максимальную крутизну и обеспечивает максимальную чувствительность измерения поглощения ультразвука.

Отношение амплитуды модуляции фазы

Ау к амплитуде модуляции частоты Л дает максимальную крутизну фазово-частотной характеристики, которая связана с коэффициентом поглощения через скорость распространения ультразвука v следующим сботношением:

В результате обеспечивается высокая точность измерения, вследствие того, что измерения проводят по фазе и влияние амплитудной нестабильности элементов уст10 ройства исключается.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента поглощения ультразвука, содержащее по15 следовательно соединенные акустическую камеру с исследуемой средой, полосовой усилитель, аттеьпоатор и линию задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены

20 регулируемый фазовращатель, модулятор и измеритель девиации частоты, причем регулируемый фазовращатель включен между выходом линии задержки и входом акустической камеры, выход модулятора подклю25 чен к входу регулировки фазовращателя, вход измерителя девиации частоты подключен к выходу полосового усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Авторское свидетельство № 372495, кл. G 01N 29/00, 1971.

2. Авторское свидетельство № 437008, кл. G 01 N 29/00, 1972.