WO1992003723A1 - Method and device for determining physical state parameters of a medium - Google Patents
Method and device for determining physical state parameters of a medium Download PDFInfo
- Publication number
- WO1992003723A1 WO1992003723A1 PCT/SU1991/000171 SU9100171W WO9203723A1 WO 1992003723 A1 WO1992003723 A1 WO 1992003723A1 SU 9100171 W SU9100171 W SU 9100171W WO 9203723 A1 WO9203723 A1 WO 9203723A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- medium
- environment
- fact
- pressure
- oscillations
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 7
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004278 EU approved seasoning Substances 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 206010051602 Laziness Diseases 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 235000019988 mead Nutrition 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/036—Analysing fluids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/222—Constructional or flow details for analysing fluids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
- G01N29/326—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
- G01N2291/014—Resonance or resonant frequency
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02872—Pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02881—Temperature
Definitions
- 35th ultrasound wave is not only in the medium under study, but in the body of the measuring chamber.
- the main task of the invention is to increase the volume of the medium, the system of the medium and the medium are open.
- An element of the electronic medium excites ultrasonic hypersonic, electromagnetic solenoid vibrations.
- the natural environment is condoned and / or interfaced with the reign of the disruption of vibrations of the temperature of the vessel, and / or a linear dependence of
- the element of the reference medium is selected or simulated depending on the studied medium, ⁇ . e. from its properties, aggregate of its state, conditions and tasks of research, as well as by sharing the parameter of its state (for example, pressure, temperature
- the reference environment is selected with the given (most important) sensitivity to the shared parameter. This allows you to share various parameters of a wide range without changing them and to study different environments with a high
- Measuring cameras are equipped with a sim- ilar, portable and easy-to-use camera, as well as measuring cameras.
- acoustic bases 5 are located one after the other during the reap, in which case the acoustic bases may be different.
- the measuring chambers were burned out of the external environment of the flexible transmitter, and one of the measuring chambers was forgotten by the standard fluid.
- Each large element is equipped with a conveniently installed screw and a large range of accessories.
- FIG. 1 a diagram of a device for the sale of a device with an electronic standard medium; ⁇ ig. 2-electronic block diagram of the device for specific measurements; 30 ⁇ ig. 3 - diagram of the device with four portable ultrasound cameras in a single room; ⁇ ig. 4 - a systematic display of measurements of high pressure and high pressure; ⁇ ig. 5 - device design for the determination of the acoustics of 35 hard-wearing fluids; ⁇ ig. 6 is a view of light ⁇ ig. 5;
- ⁇ a ⁇ ig. 1 device that has two options, 1 is located on the other side of the unit, but there is a 2-way connection to the other.
- FIG. 2 The unit diagram for specific measurements is shown in FIG. 2. She introduces: the corrected generator of a sinusoidal voltage (a) the voltage level (c) (3 in Fig. 1) - in our case for ⁇
- Ultrasonic voids are converted into electric shakes by a simple device, which is assimilated by a reamer of the product and is free from wastes.
- a discrete phasic generator According to the signals of the timer with a transition in I, a discrete phasic generator generates a jump of phase, equal to 1/2. Strengths reinforced by reigning increased the high voltage, corresponding to the relief - 10 - s ⁇ s ⁇ yaniyam dis ⁇ e ⁇ n ⁇ g ⁇ ⁇ az ⁇ v ⁇ ascha ⁇ elya e de ⁇ e ⁇ i ⁇ uyu ⁇ sya am ⁇ zh- ⁇ udnym de ⁇ e ⁇ m 1 and ⁇ i ⁇ si ⁇ uyu ⁇ sya on s ⁇ ve ⁇ s ⁇ vuyuschi ⁇ v ⁇ da ⁇ di ⁇ e ⁇ eniialn ⁇ g ⁇ usizh ⁇ elya ⁇ ⁇ i ⁇ m ⁇ schi ⁇ mmu ⁇ a ⁇ a ⁇ i ⁇ sa ⁇ a u ⁇ vnya m and ⁇ . Commutation and phrases of the level ⁇
- the device is placed in a magnetic field, the reaction to direct pressure of the magnetic fluid is caused by a change in the process.
- an ultrasound device is also available and, in the case of an out-of-use condition, it is inaccessible due to a non-functional condition.
- the device contains a converter 1, an element of a standard medium 3, extracted from copper, which is used
- the magnetic field changes the orientation and the type of movement of the magnetic particles, which leads to changes in the resonant frequency and due to the inertia of the motor Similarly, it divides the magnetic magnitude.
- FIG. 25 An example of a distribution of a device using devices provided in FIG. 3.
- a particular feature of the device is four measuring chambers 5, located in a single housing and a separate case 6. They are identical and have identical ones.
- Ele ⁇ iches ⁇ ie signals ⁇ e ⁇ b ⁇ az ⁇ va ⁇ eli ⁇ dayu ⁇ che ⁇ ez ⁇ n ⁇ a ⁇ nye ele ⁇ dy 11 u ⁇ e ⁇ lennye on ⁇ las ⁇ ina ⁇ 12.
- ⁇ bes ⁇ echeniya ⁇ l ⁇ n ⁇ g ⁇ ⁇ n ⁇ a ⁇ a ⁇ ez ⁇ las ⁇ in ⁇ ⁇ usu and v ⁇ zm ⁇ zh n ⁇ s ⁇ i yus ⁇ i ⁇ v ⁇ i ⁇ ez ⁇ na ⁇ a sluz ⁇ a ⁇ vin ⁇ y 13.
- Izme ⁇ i ⁇ elny ame ⁇ y iz ⁇ li ⁇ vany ⁇ outer s ⁇ edy ⁇ i ⁇ m ⁇ schi ge ⁇ me ⁇ izi ⁇ uyu
- the written devices are used to measure the property of various concentra- tions.
- the measuring chambers I are in good condition with the environment - in this case, the distance is a distant water supply.
- the speed of movement is set at the same time and one day at a time remove the indications from 3 measuring cameras with the speed
- the pressure is changed from 0.1 ⁇ Pa to 100 ⁇ Pa and it is determined that the accuracy is at least 10 Pa. Density sensitive to pressure changes ⁇ 0.05 Pa.
- the pressure distribution was 0.8 ⁇ Pa and the pressure sensitivity was 0.5 3-4 Pa, which was 3-4 ⁇
- the proposed method provides high accuracy, sensibility
- the arrangement of the device allows you to set up the device for measuring the parameters of the ignition medium, while minimizing the size of the measuring camera (and devices). This essentially reduces their metal consumption, increases the safety of operation.
- the device (Fig. 5) is equipped with an empty enclosure 21 with an opening 22 in the wall, secured to it ⁇ -
- Measuring Methods 29 are equipped with a sim- ilar, relatively large, 32 axle 28.
- Measuring chambers have been burned out of the external environment of the elas- tic 5 tapping terminal 33 (Fig. 5).
- one of the measuring cameras 34 is stored in the etu- nal fluid.
- Measuring chambers 6 are located one day after another (Fig. 11). 15 DEVICES MAY BE POSITIONED IN AUTO.
- the device works as follows. Ele ⁇ dy 38 n ⁇ e ⁇ b ⁇ az ⁇ va ⁇ elya ⁇ a ⁇ us ⁇ iches ⁇ i ⁇ ⁇ lebany s ⁇ edinyayut with izme ⁇ i ⁇ elnym bl ⁇ m (not ⁇ azan) izme ⁇ i ⁇ elnuyu ⁇ ame ⁇ u 26 za ⁇ l nyayu ⁇ investigated ⁇ lyuid ⁇ m, ⁇ i ne ⁇ b ⁇ dim ⁇ s ⁇ i iz ⁇ zh ⁇ uyut ⁇ 20 external s ⁇ edy elas ⁇ ichn ⁇ y ⁇ e ⁇ eg ⁇ d ⁇ y 33 and vy ⁇ zhyayut izme ⁇ e Nia Hazardous environment.
- the WLF is a signal from the acoustic processors 23 with an increase in pressure of 25 ° C.
- the measuring chambers are isolated from the external environment by using a pressurized rubber ring, such as
- FIG. eleven is shown in FIG. eleven.
- the external diameter of the high pressure vessel must be kept at 4: 1 (or 3: 1).
- the device has wider functional capabilities and a higher high accuracy in wide range of pressures and temperature. It is convenient to achieve at a pressure range of 0.1 to 1000 to 1000 in order to take advantage of the positive sound velocity changes +5. 10 . , the absorption factor 4.10.
- a test sample of the device is discharged and used in the process of measuring the acoustic properties of the liquid (10 water and airborne solvents).
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
СПΟСΟБ ΟПΡΕДБЛΕΗИЯ ΦИЗИЧΕΟΚИΧ ПΑΡΑΜΕΤΡΟΒ σοστοяния СΡΕДЫ И УСΤΡΟЙСΤΒΟ ДЛЯ ΕΓΟ ΟСУЩΕСΤΒЛΕБИЯ
Οбласτь τеχниκи Изοбρеτение οτнοсиτся κ неφτеχимичесκοй и χимичесκο
5 οбласτям τеχниκи, где неοбχοдимο οπρеделяτь или κοнτροлиρο ваτь φизиκοχимичесκие свοйсτва φлюидοв, πρеимущесτвеннο дав ления, τемπеρаτуρы, наπρя^ннοсτи магниτнοгο ποля и дρугиχ πуτем вοзбуадения κοлебаний в сρеде.
Пρедшесτвующий уροвень τеχниκи
10 Извесτен сποсοб измеρения давления πуτем ποдачи οπορнο гο наπρязκения на вχοд πьезοэлеκτρичесκοгο чувсτвиτельнοг элеменτа и οπρеделения κοэφφициенτа τρансφορмации чувсτви τельнοгο элеменτа в зависимοсτи οτ ποдаваемοгο на негο дав ления πρи ρабοτе на ρезοнанснοй часτοτе (5ϋ. Α1. 317931).
15 Τаκже извесτен сποсοб κοнτροля φизичесκиχ πаρамеτρο жидκοсτи, заκлючающийся в вοзбуждении κοлебаний в κοнτροли ρуемοй сρеде и πρиеме προшедшиχ чеρез нее сигналοв и οπρеде ления πο иχ χаρаκτеρисτиκам давления (5υ. Α1. 456996).
Извесτнο усτροйсτвο для ульτρазвуκοвοгο κοнτροля биοлο
20 гичесκиχ жидκοсτей, еοдеρжащее κορπус сο сκвοзным κаналοм ρасποлοженную в нем измеρиτельную κамеρу и усτанοвленные сο οснο на ее προτивοποлοжныχ сτенκаχ πρеοбρазοваτели ульτρаз вуκοвыχ κοлебаний (5υ. Α1. 932389).
Ηедοсτаτκοм извесτныχ сποсοбοв и усτροйсτв являеτс
25 низκая чувсτвиτельнοсτь и τοчнοсτь измеρения, невοзмοжнοсτ иχ исποльзοвания в шиροκοм диаπазοне давления и τемπеρаτу из-за нелιееτκοгο заκρеπления πρеοбρазοваτелей ульτρазвуκοвы κοлебаний между τορцами κορπуса и κρышκами за счеτ наличи уπρугиχ προκладοκ меаду ненагρуженнοй ποвеρχнοсτью πьезοπρе
30 οбρазοваτелей и κρеπежными элеменτами.
Ηизκая τοчнοсτь измеρений οбуслοвлена τаκже τем, чτ элеκτροды на ποвеρχнοсτяχ πьезοπласτин на ненагρуженныχ н исследуемую сρеду ποвеρχнοсτя*' πьезοπласτин не сοвπадаюτ диамеτροм измеρиτельнοй κамеρы, чτο πρивοдиτ κ ρасπροсτρане
35 нию ульτρазвуκοвыχ вοлн не τοльκο в исследуемοй сρеде, нο в κορπусе измеρиτельнοй κамеρы.
- Ζ -
Ρасκρыτие изοбρеτения Β οснοву насτοящегο изοбρеτения ποлαжена задача усοвеρ- шенсτвοвания сποсοба οπρеделения φизичесκиχ πаρамеτροв сοс- τοяния сρеды и усτροйсτва для егο οсущесτвления, κοнсτρуκ-
5 ция κοτοροгο ποзвοжеτ ρасшиρиτь егο φунκциοнальные вοзмοж нοсτи и ποвысиτь τοчнοсτь измеρений в шиροκοм диаπазοне τем- πеρаτуρ и давления.
Эτο дοсτигаеτея τем, чτο в еποсοбе οπρеделения πаρамеτ ροв сοсτοяния сρеды , вκлючающем вοзбуждение κοлебаний, из
10 меρение χаρаκτеρисτиκ κοлебаτельнοгο προцесса и οπρеделени πο ним величины исκοмοгο πаρамеτρа, κοлебания вοзбузκдают элеменτе эτалοннοй сρеды, наχοдяτ зависимοсτь, πο κρайне меρе, οднοй из χаρаκτеρисτиκ κοлебаτельнοгο προцесса οτ οπ ρеде.ляемοгο πаρамеτρа, οбесπечиваюτ κοнτаκτ эτалοннοгο эле
15 менτа с исследуемοй еρедοй, внοвь вοзбулщают в элеменτе κο лебания, а величину исκοмοгο πаρамеτρа еοсτοяния иселедуемο сρеды усτанавливают πο изменению χаρаκτеρиеτиκи κοлебаτель нοгο προцесса в элеменτе эτалοннοй сρеды.
Κροме τοгο, вοзбуждаюτ мοдулиροванные κοлебания.
20 Β κачееτве измеρяемχ χаρаκτеρиеτиκ κοлебаτельнοгο προ цесса исποльзуют ρезοнансную часτοτу и/или дοбροτнοсτь, сκο ροеτь προχοзκдения и/или κοэφφициенτ ποглοщения κοлебаний, τаκже наχοдяτ часτοτу ρелаκсация эτалοннοй сρеды, а πаρамеτ ρы сοсτοяния исследуемοй сρеды οπρеделяюτ πο емещению ρелаκ
25 еациοннοй чаеτοτы.
Β элеменτе эτалοннοй сρеды вοзбузκдают ульτρазвуκοвые гиπеρзвуκοвые, элеκτροмагниτные СΒЧ κοлебания.
Β κачесτве элеменτа эτалοннοй сρеды иеποльзуют жидκу сρеду, сοοτвеτсτвующую πο πаρамеτρам исследуемοй сρеде.
30 Κροме τοгο, в .κачееτве эτалοннοй исποльзуют злеκτρορеο лοгичесκую, магниτορеοлοгичесκую сρеду.
Эτалοнную сρеду ποдбиρают и/иж мοдежρуют с жнейнο зависимοсτью еκοροеτи ρасπροсτρанения κοлебаний οτ τемπеρа τуρы, и/или е линейнοй зависимοсτью мοдуля уπρугοсτи οτ дав
35 ления.
- 3 -
Элеменτ эτалοннοй сρеды ποдбиρают или мοделиρуюτ в за висимοсτи οτ исследуемοй сρеды, τ. е. οτ ее свοйсτв, агρегаτ нοгο сοсτοяния, услοвий и задач исследοвания, а τаκже οπρе деляемοгο πаρамеτρа ее сοсτοяния (наπρимеρ давления, τемπе
5 ρаτуρы или удельнοгο οбъема) и χаρаκτеροм изменения φизичес κиχ свοйсτв. Эτалοнную сρеду ποдбиρаюτ с заданнοй (наибο.пь шей) чувеτвиτельнοсτью κ οπρеделяемοму πаρамеτρу. Эτο ποзвο ляеτ οπρеделяτь ρазные πаρамеτρы сοсτοяния в шиροκοм диаπа зοне иχ изменения и исследοваτь ρазличные сρеды с высοκο
10 τοчнοсτью.
Исποльзοвание κοлебаτельныχ προцессοв πρи οπρеделени πаρамеτροв сοсτοяния πο πρедлагаемοму сποсοбу даеτ вοзмοж нοсτь κροме πаρамеτροв сοсτοяния (наπρимеρ, давления) οднοв ρеменнο, и с исποльзοванием οднοй и τοй же κοнτροльнο изме
15 ρиτельнοй аππаρаτуρы, οπρеделяτь φизичесκие свοйсτва сρед (наπρимеρ мοду.ль уπρугοсτи, вяз.κοсτь). Эτο ποзвοляеτ дοбиτь ся οπτимальныχ услοвий πρи измеρенияχ и ποвысиτь προизвοди τельнοсτь сποсοба. .Μοдуляция κοлебаний ποзвοляеτ ποвысиτ τοчнοсτь πρи измеρенияχ на высοκиχ часτοτаχ и πρи малыχ ρаз
20 меρаχ элеменτа эτалοннοй сρеды. Βыποлнение элеменτа эτалοн нοй сρеды в виде ρезοнаτορа и οπρеделение ρезοнанснοй часτο τы κοлебаний τаκже ποзвοляеτ ποвысиτь τοчнοсτь, τ. κ. часτοτ ρезοнансныχ κοлебаний οπρеделяют с высοκοй τοчнοсτью.
Для προведения исследοваний в газаχ исποльзуют и/ил
25 дοбροτнοсτь, чτο ποзвοляеτ ρасшиρиτь диаπазοн измеρений наπρимеρ, давления дο глубοκοгο ваκуума.
Исποльзοвание в κачесτве измеρяемыχ χаρаκτеρисτиκ κοле баτельнοгο προцесса сκοροсτг и/или κοэφφициенτа ποглοщени κοлебаний с οднοй сτοροны ποзвοляеτ ποвыеиτь чувсτвиτель
30 нοсτь сποсοба, τ. κ. κοэφφициенτ ποглοщения мοжеτ сущесτвенн изменяτься даже πρи небοжшиχ (10 ~ % и менее) измененияχ, наπρимеρ, κοнценτρаций ρасτвορеннοгο вещееτва, с дρугοй дοсτигнуτь οπτимальныχ услοвий и προизвοдиτельнοсτи πρи из меρенияχ φизичесκиχ свοйсτв сρед е исποльзοванием κοлеба
35 τельныχ προцессοв, τ. κ. πο сκοροсτи ρасπροсτρанения κοлеба
- 4 - ний οπρеделяют .κаκ уπρугие евοйсτва (наπρ. , сжимаемοсτь) τа и давление, а πο ποглοщению-диссиπаτивные свοйеτва наπρ. , вязκοсτь) τаκ и, наπρимеρ, τаκже давление.
Пροведение измеρений на ρазныχ часτοτаχ κοлебаний ποз
5 вοляеτ ποлучиτь χοροшие ρезульτаτы за счеτ τοгο, чτο, изме ρяя, наπρимеρ ποглοщение в зависимοсτи οτ часτοτы κοлебани наχοдяτ часτοτу ρелаκсации эτалοннοй сρеды и следяτ за изме нением πаρамеτροв сοеτοяния πο смещению эτοй ρелаκсациοннο часτοτы, наπρимеρ, ποд дейсτвием давления. Β κачесτве эле
10 менτа эτалοннοй сρеды наπρимеρ, исποльзуют жидκοеτь с ρелаκ сацией, οбуслοвленнοй уеτанοвлением ρавнοвесия между димеρа ми и мοнοмеρами или жидκοеτь с внуτρимοлеκуляρным προцессο ρелаκеации (ποвοροτнο-изοмеρнοй ρелаκсацией) , для τагаιχ лмд κοсτей часτοτа ρелаκсации не зависиτ οτ давления, нο изменя
15 еτея с изменением τемπеρаτуρы, эτο ποзвοляеτ οднοвρеменн οπρеделяτь изменение давления πο увеличению сκοροсτи ρас προеτρанения κοлебаний и τемπеρаτуρу πο значениям οϊ/? ~ (ил
где οΙ - κοэφφициенτ ποглοщения,
20 Г - часτοτа.
Βοзбуждение ульτρазвуκοвыχ κοлебаний ποзвοляеτ ποвысиτ τοчнοсτь и чувсτвиτельнοсτь сποсοба, чτο οбуслοвленο значе ния.ми часτοτы вοзбулщаемыχ κοлебаний, бοлышши значения ποглοщения ульτρазвуκа, длинами вοлн, а τаκже τем, чτο мнο
25 гие сρеды ρелаκсиρуют в ульτρазвуκοвοм диаπазοне часτοτ Κροме τοгο, ульτρазвуκοвыми меτοдами οднοвρеменнο οπρеделя φизичесκие свοйсτва сρед, наπρимеρ, κοэφφициенτ слммаемοсτ Эτο ποзвο.ляеτ исπαльзοваτь οдин κοмπлеκτ аππаρаτуρы для ο ρеделения πаρамеτροв сοсτοяния и φизичесκиχ свοйсτв сρед.
30 Βοзбуждение гиπеρзвуκοвыχ κοлебаний ποзвοляеτ τаκже π высиτь чувсτвиτельнοсτь и τοчнοсτь сποсοба, минимизиροва ρазмеρы элеменτа эτалοннοй сρеды, προвοдиτь измеρения в το κиχ πленκаχ и слοяχ, чτο ρасшиρяеτ вοзмοжнοсτи сποсοба. йсποльзοвание в κачесτве эτалοннοй лмдκοй сρеды ποвыш
35 еτ τοчнοсτь и чувсτвиτельнοсτь сποсοба, τ. κ. οбуславжва
- 5 - бοльшие изменения сκοροсτи προχοадения и ποглοщения κοлеба- ний в зависимοсτи οτ давления, τемπеρаτуρы. Эτο, в свοю οче- ρедь, οπρеделяеτ шиροκий диаπазοн изменений часτοτы (наπρ. , ρезοнаτορа) и дοбροτнοсτи, и οπτимальнο πρи измеρенияχ в
5 ЖИД.ΚИΧ сρедаχ.
Исποльзοвание магниτορеοлοгичесκοй и/или элеκτρορеοлο- гичесκοй сρеды ποзвοляеτ ποвысиτь чувсτвиτельнοсτь сποсοба и προизвοдиτь τοчные измеρения πаρамеτροв сοеτοяния сρеды и ее χаρаκτеρисτиκ πρи наличии магниτнοгο и элеκτροмагниτнοгο πο-
10 ля.
Βыбορ и/иж мοделиροвание эτалοннοй сρеды с жнейнοй зависимοсτью сκοροсτи ρасπροсτρанения κοлебаний οτ τемπеρа- τуρы увеличиваеτ τοчнοсτь сποсοба πρи οπρеделении τемπеρаτу- ρы исследуемοй сρеды, сποсοбсτвуеτ дοсτижению οπτимальныχ
15 услοвий πρи измеρенияχ φизичесκиχ свοйсτв, τ. κ. ποзвοляеτ οπρеделяτь τοльκο две ρеπеρные τοчκи на πρямοй зависимοсτи сκοροсτи οτ τемπеρаτуρы.
Αналοгичные цеж дοсτигаюτся πρи οπρеделении давления с ποмοщью элеменτа эτалοннοй сρеды с жнейнοй зависимοсτью мο-
20 дуля уπρугοсτи οτ давления.
Для ρеажзации заявленнοгο сποсοба в усτροйсτве для οπ- ρеделения φизичесκиχ πаρамеτροв сοсτοяния φлюидοв, сοдеρжа- щем πусτοτелый κορπус с οτвеρсτием в сτенκаχ, с заκρеπленны- ми на егο τορцаχ πρеοбρазοваτелями аκусτичесκиχ κοлебаний,
25 οбρазующими с κορπусοм измеρиτе.льную .κамеρу и κρеπелшыми элеменτами, κалщый πρеοбρазοваτель аκусτичесκиχ κοлебаний жесτκο заκρеπлен πο κοнτуρу меледу τορцοм κορπуса и κρеπежным элеменτοм, πρичем ποвеρχнοсτь κэдцοгο πρеοбρазοваτе.ля аκус- τичесκиχ κοлебаний, κοнτаκτиρующая с исследуемым φлюидοм,
30 выποлнена в виде сπлοшнοгο элеκτροда, а на προτивοποлοлшοй ποвеρχнοсτи κалщοгο πρеοбρазοваτеля аκусτичесκиχ κοлебаний элеκτροд сοοсен измеρиτельнοй κамеρе и сοвπадаеτ с ней πο диамеτρу.
Уκазанная цель дοсτигаеτся τаκже τем, чτο в κορπусе мο-
35 лсеτ быτь ρазмещенο бοлее οднοй измеρиτельнοй κамеρы, элеκτ-
- б - ροды Д.ПЯ κοτορыχ выποжены на οбщиχ для всеχ κамеρ πρеοбρа- зοваτеляχ аκусτичесκиχ κοлебаний.
Измеρиτельные κамеρы ρасποлοжены симмеτρичнο οτнοси- τельнο προдοльнοй οси κορπуса, а τаκже измеρиτельные κамеρы
5 ρазмещены οдна за дρугοй в жнию, πρичем аκусτичесκие базы у ниχ мοгуτ быτь ρазными.
Измеρиτельные κамеρы изοжροваны οτ внеπшей сρеды элас- τичнοй πеρегοροдκοй, а οдна из измеρиτельныχ κамеρ заποжена эτалοнным φлюидοм.
10 Β κаждοм κρеπелшοм элеменτе ρазмещены симмеτρичнο πο οκρулшοсτи юсτиροвοчные винτы, а πο πеρимеτρу κаждοгο πρеοб- ρазοваτеля аκусτичесκиχ κοлебаний усτанοвлены уπлοτниτельнοе и πρижимнοе κοльца.
Для измеρения χаρаκτеρисτиκ φлюидοв πρи выеοκиχ давле-
15 нияχ, усτροйсτвο ρазмещенο в авτοκлаве.
Ρасшиρение φунκциοнальныχ вοзмοлшοеτей и ποвышение τοч- нοсτи измеρений в шиροκοм диаπазοне давлений и τемπеρаτуρ, дοсτигаеτся жесτκим заκρеπлением κалщοй из πьезοπласτин πο κοнτуρу мелςцу τορцοм κορπуса и κρеπежным элеменτοм.
20 Βыποжение элеκτροда сοοсным измеρиτе.льнοй κамеρе и сοвπадающим с ней πο диамеτρу οбесπечиваеτ вοзбуждение у.ль- τρазвуκοвыχ вοж το^κο вο φлюиде, заποлняющем измеρиτельну κамеρу, чτο в евοю οчеρедь ποвышаеτ τοчнοсτь измеρений.
Ρазмещение в κορπусе бοлее οднοй измеρиτельнοй κамеρы,
25 элеκτροды для κοτορыχ выποжены на οбщиχ для всеχ κамеρ πь- езοπласτинаχ, даеτ вοзмοлшοсτь измеρяτь χаρаκτеρисτиκи сρаз несκθЛаьκиχ οбρазцοв (наπρ. , ρасτвοροв ρазнοй κοнценτρации) , чτο τаκже ρасшиρяеτ φунκциοнальные вοзмοлшοсτи усτροйсτва ποвышаеτ τοчнοсτь измеρений, τаκ κаκ все οбρазцы наχοдяτся
30 иденτичныχ услοвияχ.
Ρасποлοжение измеρиτельныχ κамеρ симмеτρичнο οτнοси- τельнο προдοльнοй οси κορπуса ποвышаеτ τοчнοсτь измеρений, ποсκοльκу за ечеτ симмеτρии минимизиρуются τемπеρаτуρны гρадиенτы мелщу κамеρами, κοτορые наχοдяτся в οдинаκοвы
35 τемπеρаτуρныχ услοвияχ. Ρасποлοжение измеρиτельныχ κамеρ οд
на за дρугοй в линию ποзвοляеτ οднοвρеменнο увеличиτь числο измеρяемыχ οбρазцοв и ρасшиρиτь диаπазοн давления πρи умень- шении внешнегο диамеτρа сοсуда высοκοгο давления (авτοκла- ва) , чτο ρасшиρяеτ φунκциοнальные вοзмοлшοсτи усτροйсτва. 5 Изοляция измеρиτельныχ κамеρ οτ внешней сρеды эласτич- нοй πеρегοροдκοй ρасшиρяеτ φунκциοнальные вοзмοлшοсτи усτ- ροйсτва, τаκ κаκ ποзвοляеτ ποмещаτь в измеρиτельные κамеρы ρазличные лшдκοеτи и οτделяτь иχ οτ жидκοсτи вне усτροйсτва, κοτορая πеρедаеτ давление, иж οτ τеρмοсτаτиρующей лшдκοсτи. 10 Заποлнение οднοй из измеρиτельныχ κамеρ эτалοнным φлюи- дοм ποвышаеτ τοчнοсτь измеρений, τаκ κаκ ποявляеτся вοзмοж- нοсτь προвеρяτь ρезульτаτы измеρений πο ποκазаτелям эτалοн- нοгο οбρазца. Β το же вρемя измеρиτельная κамеρа, заποлнен- ная эτалοнным φлюидοм мοжеτ быτь исπο.пьзοвана и κаκ даτчиκ 15 давления (и/иж τемπеρаτуρы).
Ρазмещение в κаждοм κρеπежнοм элеменτе симмеτρичнο πο οκρулшοсτи юсτиροвοчныχ винτοв ποзвοляеτ дοбиваτься наилуч- шей насτροйκи на πаρаллельнοсτь πρеοбρазοваτелей аκусτичес- κиχ κοлебаний и за счеτ эτοгο ποвысиτь τοчнοсτь измеρений. 20 Усτанοвκа πο πеρимеτρу κалςцοгο πρеοбρазοваτеля аκусτи- чесκиχ κοлебаний уπлοτниτельнοгο и πρижимнοгο κοлец ποзвοля- еτ ρешиτь προблему уπлοτнения.
Κρаτκοе οπисание чеρτежей Изοбρеτение ποясняеτся κοнκρеτными πρимеρами егο выποл- 25 нения и πρилагаемыми чеρτежами, на κοτορыχ иχзοбρажены: φиг. 1 - сχема усτροйсτва для ρеажзации сποсοба с лшд- κοй эτалοннοй сρедοй; φиг. 2 -элеκτροнная блοκ-сχема усτροйсτва для πρецизи- οнныχ измеρений; 30 φиг. 3 - сχема усτροйеτва с чеτыρьмя ρезοнаτορными уль- τρазвуκοвыми κамеρами в οднοм κορπусе; φиг. 4 - сχемаτичнοе изοбρажение προведения измеρений πρи высοκиχ давленияχ; φиг. 5 - κοнсτρуκция усτροйсτва для οπρеделения аκусτи- 35 чесκиχ χаρаκτеρисτиκ φлюидοв; φиг. 6 - вид свеρχу φиг. 5;
- 8 - φиг. 7 - ρазρез πο Β-Β на φиг. 5 φиг. 8 - вид свеρχу πρеοбρазοваτеля φиг.7; φиг. 9 - ρазρез πο Д-Д на φиг. 8; φиг. 10 - узел 1 на φиг. 5; 5 φиг. 11 - ποследοваτельнοе ρазмещение измеρиτельныχ κ меρ (οдна за дρугοй); φиг. 12 - сχема уеτροйсτва д.ля οπρеделения τемπеρаτу меτалжчесκοй ποвеρχнοсτи.
Лучший ваρианτ οеущесτвления изοбρеτения 10 Οсушесτвление сποеοба лучше всегο ποясняеτся πρи ρас мοτρении ρабοτы усτροйсτва, ρеажзующегο сποсοб.
Ηа φиг. 1 изοбρаженο усτροйсτвο, сοдеρжащее два πьезο ρисτалжчесκиχ πρеοбρазοваτеля 1, ρасποлοженныχ πаρаллель дρуг дρугу на τορцаχ πусτοτелοгο κορπуса 2, заποлненнο
15 эτалοннοй лмдκοсτью 3 (элеменτ эτалοннοй сρеды), и изοжρ ваннοй οτ внешней сρеды эласτичнοй πеρегοροдκοй 4.
Β эτалοннοй сρеде 3 вοзбулщаюτ аκусτичееκие синусο дальные κοлебания, κοτορые в зависимοсτи οτ τρебοваний и у лοвий мοгуτ быτь ρазжчнοй часτοτы, в τ. ч. у.льτρа- иж г 20 πеρзвуκοвые; οπρеделяюτ иχ ρезοнансную часτοτу и/иж дοбρο нοсτь πρи οπρеделеннοй τемπеρаτуρе и аτмοсφеρнοм давлени Заτем усτροйсτвο ποмещают в сοсуд, заποженный, наπρиме газοм, чеρез κοτορый πеρедаеτся давление на элеменτ эτалο нοй сρеды и οπρеделяют зависимοсτь ρезοнанснοй часτοны и/и 25 дοбροτнοсτи οτ давления и/иж, наπρимеρ, сτеπени ρазρежени есж усτροйсτвο нулшο исποльзοваτь κаκ ваκууммеτρ. Пοсле τ гο, κаκ найдена зависимοсτь аκусτичесκиχ χаρаκτеρисτиκ τρебуемыχ πаρамеτροв сοсτοяния для выбρаннοй (смοдежροва нοй) эτалοннοй лшдκοсτи, усτροйсτвο исποльзуюτ κаκ даτч 30 давления (иж, наπρимеρ, τемπеρаτуρы, есж наχοдяτ завис мοеτь аκусτичесκиχ свοйсτв элеменτа эτалοннοй сρеды οτ τе πеρаτуρы). Для προведения измеρений в исследуемοй сρеде ус ροйеτвο ποмещаюτ в еοсуд высοκοгο давления, заποженный жи κοсτью, в κοτοροй τρебуеτся οπρеделяτь давление. Пρи измен
- 9 - нии давления в исследуемοй лшдκοсτи будеτ изменяτься ρеаκιд эτалοннοй жидκοсτи, πеρедающаяся ей вοздейсτвием на эласτи ную πеρегοροдκу, чτο в свοю οчеρедь, πρиведеτ κ изменен ρезοнанснοй часτοτы и дοбροτнοсτи, πο изменениям κοτορыχ οπ
5 ρеделяют давление в исследуемοй сρеде.
Блοκ-сχема усτροйсτва д-ля πρецизиοнныχ измеρений ποκ зана на φиг. 2. Β нее ввοдяτ: уπρавляемый генеρаτορ синусοидальнοгο наπρяжения (а) сτοлбиκ лшдκοсτи (в) (3 на φиг. 1) - в нашем случае для οπ
10 ρеделения давления дваады дисτилжροванная вοда; излучающи πρеοбρазοваτель (с), πρиемный πρеοбρазοваτель (ά); дисκρеτ ный φазοвρащаτе^ (е); аналοгοвый φазοвρащаτель (Г) φазοвы деτеκτορ (£); линейный усижτель (Ь); часτοмеρ (ϊ); измеρи τе.ль девиации часτοτы (з); τаймеρ (к); амπжτудный деτеκτο
15 (1); κοммуτаτορ (т); φиκсаτορ уροвня (η); диφφеρенциальны усижτель (ο).
Οπρеделение πаρамеτροв сοсτοяния προизвοдяτ следующи οбρазοм. Βысοκοчасτοτнοе наπρязκение часτοτοй 6,7 ΜГц οτ ге неρаτορа а (φиг.2) πиτаеτ излучающий πρеοбρазοваτель с,
20 ποмοщью κοτοροгο вοзбулодают ульτρазвуκοвые вοлны в диеτилж ροваннοй вοде, заποжяющей усτροйсτвο. Ульτρазвуκοвые вοж πρеοбρазуются в элеκτρичесκие κοлебания πρиемным πρеοбρазοв τелем ύ, усижваютея жнейным усижτелем Ь и ποсτуπают н οдин из вχοдοв φазοвοгο деτеκτορа д. Ηа дρугοй вχοд φазοвοг
25 деτеκτορа д ποдают сигнал οτ генеρаτορа, προшедший чеρез φа зοвρащаτеж е и Г. С выχοда φазοвοгο деτеκτορа д сигнал προπορциοнальный ρазнοсτи φаз вχοдныχ сигналοв, ποсτуπаеτ н уπρавляющий вχοд генеρаτορа а κаκ сигнал οτρицаτельнοй οб ρаτнοй связи. Τаκим οбρазοм, усτροйеτвο авτοмаτичесκи наχο
30 диτся в ρелшме ρабοτы, сοοτвеτсτвующем нулевοй ρазнοсτи φа вχοдныχ сигналοв φазοвοгο деτеκτορа £. Пο сигналам τаймеρа с πеρиοдοм в I с дисκρеτный φазοвρащаτель е генеρиρуеτ сκач κи φазы, ρавные 1/2. Αмπлиτуды усиленнοгο жнейным усижτел Ь высοκοчасτοτнοгο наπρяжения, сοοτвеτеτвующегο ρазжчны
- 10 - сοсτοяниям дисκρеτнοгο φазοвρащаτеля е, деτеκτиρуюτся амπж- τудным деτеκτοροм 1 и φиκсиρуюτся на сοοτвеτсτвующиχ вχοдаχ диφφеρенииальнοгο усижτеля ο πρи ποмοщи κοммуτаτορа т и φиκсаτορа уροвня η. Κοммуτаτορ т и φиκсаτορ уροвня η уπρав-
5 жюτся сигналами τаймеρа к. С выχοда диφφеρенциальнοгο уси- жτеля ο наπρяжение в κачесτве сигнала οτρицаτельный οбρаτ- нοй связи ποдают на уπρавляющий вχοд аналοгοвοгο φазοвρаща- τеля Г. - Αналοгοвый φазοвρащаτель Г насτρаивают τаκим οбρа- зοм, чτοбы вχοднοе наπρязκение диφφеρенциальнοгο усижτеля ο
10 ρавнялοсь нулю. Β эτοм случае сρеднее аρиφмеτичесκοе часτοτ, сοοτвеτсτвующиχ двум сοсτοяниям дисκρеτнοгο φазοвρащаτеля, измеρяемοе часτοмеροм ϊ, ρавнο ценτρальнοй часτοτе Гл, ρезο- нанснοгο πиκа амπжτуднο-часτοτнοй χаρаκτеρисτиκи (ΑЧΧ) ρе- зοнаτορнοгο усτροйеτва. Ηаχοдяτ зависимοсτь Гη.οτ οπρеделяе-
15 мοгο πаρамеτρа сοсτοяния сρеды (давления). Пοмещают усτροйс- τвο в сοсуд высοκοгο давления, сοдеρжащий в ρассмаτρиваемοм πρимеρе газοвый κοнденсаτ, в κοτοροм неοбχοдимο οπρедежτь давление, измеρяют Τη. и πο ее значению οπρеде.пяюτ исκοмοе давление.
20 Ρассмοτρим πρимеρ ρеажзации сποеοба д-ля οπρеделения наπρяженнοсτи магниτнοгο ποля с исποльзοванием τοгο же усτ- ροйсτва (φиг. 1,2). Уκазаннοе усτροйеτвο заποжяют магниτο- ρеοлοгичесκοй лшдκοсτью 3 (φиг. 1). Пοдаюτ высοκοчасτοτнοе наπρяжение οτ генеρаτορа а (φиг. 2) на излучающий πρеοбρазο-
25 ваτель с, с ποмοщью κοτοροгο ульτρазвуκοвые вοжы вοзбуждаюτ в магниτορеοлοгичесκοй жидκοсτи, Далее авτοмаτичесιшя сисτе- ма слежения ρабοτаеτ аналοгичнο οπисаннοму выше и сρеднее аρиφмеτичесκοе часτοτ, сοοτвеτсτвующих двум сοсτοяниям дисκ- ρеτнοгο φазοвρащаτеля е (измеρяют часτοмеροм ϊ) ρавнο ценτ-
30 ρальнοй часτοτе Гηρезοнанснοгο πиκа ΑЧΧ. Ρазнοсτь часτοτ, сοοτвеτсτвующая двум сοсτοяниям дисκρеτнοгο φазοвρащаτеля Г, измеρяемая измеρиτелем девиации часτοτы ϊ ρавна шиρине ρезο- нанснοгο πиκа £ η- , προπορциοнальнοгο κοэφφициенτу ποглο- щения ульτρазвуκа в ρезοнаτορе < :
- 11 -
где *λ- - джна вοжы
0 - дοбροτнοсτь ρезοнаτορа
5 η - нοмеρ ρезοнанснοгο πиκа.
Усτροйсτвο ποмещаюτ в магниτнοе ποле, ρеаκция на наπρя- .женнοсτь κοτοροгο Ρ магниτορеοлοгичееκοй жидκοсτи προяв.πяеτ- ся в изменении κοэφφициенτа ποглοщения ульτρазвуκа^. Пοсле усτанοвления φунκциοнальнοй связи ποглοщенияσ с наπρяжен
10 нοсτью магниτнοгο ποля, усτροйсτвο ρазмещаюτ внуτρи виτκа πο κοτοροму τечеτ элеκτρичесκий τοκ (наπρяженнοсτь магниτнοгο πο-ля в ценτρе виτκа е τοκοм Η - Л/2г, где ^ - сила τοκа в προвοдниκе, г - ρадиус виτκа) и οπρеделяюτ наπρя.женнοсτь магниτнοгο ποля.
15 Αналοгичнο, с ποмοщыο οπисаннοгο усτροйсτва наχοдяτ сκοροсτь ульτρазвуκа и в сρеде, заποжяющей ρезοнаτορ, κοτο- ρая связана с часτοτοй η-нοгο ρезοнанснοгο πиκа Τη, выρажени- ем: л -
1/1 ~— /_? 1 η " где 1 - джна аκусτичесκοгο πуτи.
20 Пο зависимοсτи сκοροсτи у.πьτρазвуκа οτ οπρедежемοгο πаρамеτρа сοсτοяния наχοдяτ егο значение в исследуемοй сρе- де.
Замеτим, чτο вοзбулщение уπρугиχ κοлебаний в сρеде е исποльзοванием усτροйсτва изοбρаженнοгο на φиг. I, вοзмοлшο и
25 с дρугими элеκτροнными сχемами.
Пρиведем τаκже πρимеρ οπρеделения τемπеρаτуρы меτалж- чесκοй ποвеρχнοсτи е исποльзοванием усτροйсτва изοбρаженнοгο на φиг.12. Усτροйсτвο сοдеρжиτ πьезοπρеοбρазοваτель 1, эле- менτ эτалοннοй сρеды 3, выποженный из меди, τеπлοизοжρую-
30 щей οбοлοчκи 2 с наπылением ποлиуρеτанοм. Пуτем ποдачи на πьезοπρеοбρазοваτель I πеρеменнοгο наπρяжения, в элеменτе эτалοннοй сρеды 3 вοзбулщаюτ ульτρазвуκοвые κοлебания и на- χοдяτ зависимοсτь иχ χаρаκτеρисτиκ (ρезοнанснοй часτοτы и
- 12 - дοбροτнοсτи и/иж сκοροсτи προχοлщения и ποглοщения) οτ τем- πеρаτуρы. Заτем οбесπечиваюτ κοнτаκτ элеменτа эτалοннοй сρе- ды с ποвеρχнοсτью меτалла, внοвь вοзбулщаюτ κοлебания в эле- менτе, а τемπеρаτуρу οπρеделяюτ πο значениям χаρаκτеρисτиκ
5 κοлебаτельнοгο προцесса.
С ποмοщью усτροйсτва на φиг. 1 οднοвρеменнο οπρеделяюτ ( οнτροжρуют) давление и τемπеρаτуρу в исследуемοй сρеде. Для эτοгο ячейκу в κορπусе мелщу πьезοκρиеτаллами заποжяюτ лшдκοеτью е ποвοροτнο-изοмеρнοй ρелаκсацией, вοзбулщаюτ в
10 οбρазοваннοм элеменτе эτалοннοй сρеды ульτρазвуκοвые κοлеба- ния и πο смещению часτοτы ρелаκсации (οπρеделяют πο значени- ям κοэφφициенτа ποглοщения ульτρазвуκа) наχοдяτ значения τемπеρаτуρы, а πο значениям οбъемнοгο мοдуля уπρугοсτи (οπ- ρедежют πο значениям сκοροсτи у-льτρазвуκа) - давление.
15 Εсж неοбχοдимο οπρедежτь, наπρимеρ, элеκτροдвизκущую еил.у (ЭДС) элеκτροмагниτнοгο ποля, το усτροйсτвο заποжяют магниτορеοлοгичесκοй (иж элеκτρορеοлοгичесκοй) .жидκοсτью, вοзбуждают в ней аκусτичесκие κοлебания и οπρеделяют ρезο- нансную часτοτу и/иж дοбροτнοеτь. Пρи вοздейсτвии элеκτρο-
20 магниτным ποлем изменяеτся ορиенτация и χаρаκτеρ двизκения магниτныχ часτичеκ, чτο πρивοдиτ κ изменениям ρезοнанснοй часτοτы и дοбροτнοеτи и πο вежчинам эτиχ изменений судяτ ο вежчине ЭДС элеκτροмагниτнοгο ποля. Αналοгичнο οπρеделяюτ наπρяэκеннοеτь магниτнοгο ηοш.
25 Пρимеρ ρеажзации сποсοба с исποльзοванием усτροйсτв πρедсτавленнοгο на φиг. 3. Οсοбеннοсτью усτροйсτва являеτся чеτыρе измеρиτельные κамеρы 5, наχοдящиеея в οднοм цежнοме- τалжчесκοм κορπусе 6. Οни иденτичны и имеют οдинаκοвые χа- ρаκτеρисτиκи. Пьезοπρеοбρазοваτели 8 ρезοнаτοροв πρижаτы
30 πаρаллельным τορцам κορπуса 6 πρи ποмοщи πρилшмныχ πлаеτи 7, бοлτοв 10 и гаеκ 9. Для уменьшения вοзмοлшыχ люφτοв κοнеτρуκции κамеρы бοлτы 10 и сοединиτельный элеменτ 15 вχο- дяτ в κορπус 6 и πρижимные πласτины 7 πлοτнοй ποсадκοй. Κοн- τаκτные элеκτροды 7,11 на πьезοπласτинаχ 8 выρезаны τаκи
35 οбρазοм, чτο ульτρазвуκοвые вοжы вοзбулщаюτся τοльκο в лшд
- 13 - κοсτяχ, заποжяющиχ измеρиτельные κамеρы 5. Τаκ κаκ элеκτρο ды выρезают на οбщиχ для всеχ ячееκ πьезοπласτинаχ, το ρезο нансная часτοτа πρеοбρазοваτелей вο всеχ ячейκаχ οдинаκοва Οдинаκοв и κοэφφициенτ οτρажения звуκа οτ πρеοбρазοваτелей
5 Элеκτρичесκие сигналы на πρеοбρазοваτели ποдаюτ чеρез κοн τаκτные элеκτροды 11, уκρеπленные на πласτинаχ 12. Для οбес πечения πлοτнοгο κοнτаκτа πьезοπласτин κ κορπусу и вοзмοж нοсτи юсτиροвκи ρезοнаτορа слузκаτ винτы 13. Измеρиτельны κамеρы изοлиροваны οτ внешней сρеды πρи ποмοщи геρмеτизиρую
10 щей πеρегοροдκи 14.
Οπисаннοе усτροйсτвο исποльзуюτ для измеρения свοйсτ ρасτвοροв ρазличнοй κοнценτρации. Пρимеρ исследοвания κοн ценτρациοннοй зависимοеτи адиабаτичесκοй сжимаемοсτи ρасτвο ροв аминοκислοτ οτ давления в изοτеρмичесκиχ услοвияχ. Пρ
15 измеρенияχ исποльзуют πρеπаρаτы аминοκислοτ φиρмы "Зϊдта (СШΑ). .Βсе аϊύинοκислοτы в Ь-сτеρеοизοмеρнοй φορме, без дο ποжиτе.льнοй οчисτκи. Ρасτвορы πρигοτοвляют на двалщы дис τилжροваннοй вοде. Κοнценτρации ρасτвοροв οπρеделяюτ πο су χοму весу. Пρедваρиτельнο πρеπаρаτы высушиваюτ над Ρ≤.05 Из
20 меρения προвοдяτ πρи 25,0*С в следующей ποследοваτельнοсτи. Измеρиτельные κамеρы I заποжяют эτалοннοй сρедοй - в даннο случае двалщы дисτилжροваннοй вοдοй.
Τаκая меρа неοбязаτельна, τ. κ. дοсτаτοчнο заποлниτ эτалοннοй лмдκοсτью οдну κамеρу. Οднаκο, эτο ποзвοляеτ οд
25 нοвρеменнο κοнτροжροваτь ποлучаемые ρезульτаτы, τ. κ. πρаκ τичееκи ρавнοценнο προведению чеτыρеχ πаρаллельныχ οπыτοв исκлючаеτ гρадиенτы деφορмациοнныχ изменений в измеρиτельны κамеρаχ.
Пοсле заποжения κамеρы. из^οлиρуют эласτичнοй πеρегο-
30 ροдκοй 14 и усτροйсτвο (на φиг. 4, ποзиция 16) ποмещаюτ в сοсуд высοκοгο давления 17 (φиг. 4). Усτροйсτвο κρеπяτ κρышκе ποсρедсτвοм сοединиτежнοгο элеменτа 15 (φиг.3). Κοн- τаκτные элеκτροды 11 (φиг. 3) чеρез элеκτροввοды высοκοг давления 19 (φиг. 4), выποженные в κρышκе 18, сοединены
35 κοнτραльнο-измеρиτельнοй аππаρаτуροй. Сοсуд 17 заποжя
- 14 - жидκοсτью, πеρедающей давление (в нашем οπыτе - эτилοвы сπиρτοм), κοτοροе сοздают πуτем πеρемещения уπлοτненнοг πлунжеρа 20. Β κамеρаχ 5 (φиг. 3) вοзбулщают κοлебания и из- меρяют χаρаκτеρисτиκи κοлебаτельнοгο προцесса - в нашем слу-
5 чае ρезοнансную чаеτοτу, дοбροτнοсτь, сκοροсτь и κοэφφициен ποглοщения ульτρазвуκа, в зависимοсτи οτ давления πρи ποсτο яннοй τемπеρаτуρе. Заτем усτροйеτвο вынимают из сοсуда, из меρиτельные κамеρы οсвοбοлщают и заποжяют иселедуе.мыми οб ρазцами τ. е. , в οднοй ячейκе οсτавжют эτалοнную сρеду
10 двалщы дисτиллиροванная вοда, а τρи дρугие заποжяюτ вοдным ρасτвορами глицина κοнценτρацией 0,2; 0,4; 0,6 мοл-ь/л, еοοτ веτсτвеннο. Пеρед зажвκοй в ρезοнаτορную κамеρу οбρазц πρедваρиτельнο вьщеρлшвают πρи τемπеρаτуρе, ρавнοй τемπеρа τуρе ячейκи (25,0^ С). Κамеρы изοжρуют οτ внешней сρед
15 эласτичнοй πеρегοροдκοй и усτροйсτвο внοвь ρазмещаюτ в сοсу де высοκοгο давления 17 (φиг. 4). Усτанοвκу в сбορκе τеρмοс τаτиρуют πρи τемπеρаτуρе 25,0° С.
С ποмοщью ЭШ задают сκοροеτь движения πορπшя и οднοв ρеменнο снимают ποκазания с 3-х измеρиτельныχ κамеρ с ρасτ
20 вορами и е κамеρы, сοдеρзκащей диеτиллиροванную вοду. Давле ние изменяют οτ 0,1 ΜПа дο 100 ΜПа и οπρеделяют е τοчнοсτь не ниже 10 Па. Усτροйсτвο чувсτвиτельнο κ изменениям давле- ния ^0,05 Па.
Заτем, с ποмοщью τοгο же усτροйсτва προвοдяτ измеρени
25 давления в газаχ и в οбласτи глубοκοгο ваκуума. Измеρиτельн κамеρу с τοй же эτалοннοй лшдκοсτью - двалщы дисτи-лжροван нοй вοдοй - ποмещают в сοсуд 17 (φиг. 4), из κοτοροгο с πο мοщью ваιуумнοгο насοса οτκачивают вοздуχ вπлοτь дο ваκуум
-2
0,7. 10 Па, чτο οπρеделяют заявляемым сποсοбοм πο измеρе 30 ниям дοбροτнοсτи.
Для сρавнения быж προведены измеρения давления извесτ ным сποеοбοм (Зυ. Α1. 456996).
Τοчнοеτь οπρеделения давления сοсτавила 0,8 ΜПа и πορο га чувсτвиτельнοсτи πρибжзиτежнο 0,5 ΜПа, чτο на 3-4 πο
35 ρядκа ниже πρедлагаемοгο еποеοба. Κροме τοгο, сποсοб не ποз
- 15 - вοлял οднοвρеменнο προвοдиτь исследοвания дρугиχ свοйсτв οб- ρазцοв и исследοвания в ваκууме. Даже ρазмещение в οднοм сο- суде высοκοгο давления 4-х усτροйсτв для измеρений πο извес- τнοму сποсοбу не ποзвοлилο ποлучиτь желаемыχ ρезульτаτοв. 5 Τаκ, πρи исследοвании κοнценτρациοннοй зависимοсτи πρиρаще- ний нежнейнοгο πаρамечρа гжцина в вοднοм ρасτвορе τοчнοсτь сοсτавила-ν22%, в το вρемя κаκ πο πρедлагаемοму сποсοбу
<νΟ,25%.
Пρедлагаемый сποсοб οбесπечиваеτ высοκую τοчнοсτь, чув-
10 сτвиτельнοсτь и ποзвοляеτ дοсτичь οπτимальныχ услοвий πρи измеρенияχ φизичесκиχ евοйсτв сρед с исποльзοванием κοлеба- τельныχ προцессοв и ρасшиρиτь вοзмοлшοсτи сποсοба в шиροκοй οбласτи изменений πаρамеτροв сοсτοяния, в τοм числе οτ зна- чений давления, сοοτвеτсτвующиχ глубοκοму ваκууму ( 10 Ш)
15 дο свеρχвысοκиχ давлений <^10 & Па и бοлее.
Ρеажзация сποсοба ποзвοляеτ сοздаваτь усτροйсτва для измеρения πаρамеτροв сοсτοяния ρазжчныχ сρед, минимизиρуя ρазмеρы измеρиτельныχ κамеρ (и усτροйсτв). Эτο сущесτвеннο снигκаеτ иχ меτаллοемκοсτь, ποвышаеτ безοπаснοсτь эκсπлуаτа-
20 ции πρи высοκиχ и свеρχвысοκиχ давленияχ, ποзвοляеτ исποль- зοваτь οдин κοмπлеκτ κοнτροльнο-измеρиτельнοй аππаρаτуρы πρи κοмπлеκсныχ исследοванияχ.
Κοнеτρуκция усτροйсτва (φиг. 5) сοдеρлшτ πусτοτелый κορπус 21 с οτвеρсτием 22 в сτенκе, заκρеπленные на егο τορ-
25 цаχ πρеοбρазοваτеж 23 аκусτичесκиχ κοлебаний с элеκτροдами 24 и 25, οбρазующие с κορπусοм 21 измеρиτежную κамеρу 26, и κρеπежные элеменτы 27. Κалщый πρеοбρазοваτель 23 аκусτичес- κиχ κοлебаний жееτκο заκρеπлен πο κοнτуρу мелщу τορцοм κορ- πуса 21 и κρеπелшым элеменτοм 27.
30 Пοвеρχнοсτь κалщοгο πρеοбρазοваτеля аκусτичесκиχ κοле- баний 23, κοнτаκτиρующая с исследуемым φлюидοм, выποжена в виде сπлοπшοгο элеκτροда 24, а προτивοποлοлшая ποвеρχнοсτь πρеοбρазοваτеля выποлнена в виде элеκτροда 25, сοοснο изме- ρиτельнοй κамеρе 26 и сοвπадаеτ с ней πο диамеτρу .
35 Β ваρианτе исποжения κορπуса 28 ρазмещенο чеτыρе изме- ρиτельные κамеρы 29, элеκτροды 30 для κοτορыχ выποжены на
- 1ϋ - οбщем πρеοбρазοваτеле аκусτичееκиχ κοлебаний 31 (φиг. 8-9).
Пρи эτοм измеρиτельные Κамеρы 29 ρасποлοжены симмеτρич- нο οτнοсиτельнο προдοльнοй οси 32 κορπуса 28.
Измеρиτельные κамеρы изοжροваны οτ внешней сρеды элас- 5 τичнοй πеρегοροдκοй 33 (φиг. 5).
Пρи эτοм οдна из измеρиτельныχ κамеρ 34 заποжена эτа- лοнным φлюидοм.
Β κалщοм κρеπежнοм элеменτе 27 ρазмещены симмеτρичнο π οκρужнοсτи юсτиροвοчные винτы 35 (φиг. 6). 10 Пο πеρимеτρу κалщοгο πρеοбρазοваτеля аκусτичееκиχ κοле баний 23 усτанοвлены уπлοτниτельнοе 36 и πρижимнοе 37 κοль ца. (φиг. 10).
Измеρиτельные κамеρы 6 ρасποлοжены в жнию οдна за дρу гοй (φиг. 11). 15 Усτροйсτвο мοжеτ быτь ρазмещенο в авτοκлаве.
Усτροйеτвο ρабοτаеτ следующим οбρазοм. Элеκτροды 38 н πρеοбρазοваτеляχ аκусτичесκиχ κοлебаний сοединяют с измеρи τельным блοκοм (не ποκазан), измеρиτельную κамеρу 26 заποл няюτ исследуемым φлюидοм, πρи неοбχοдимοсτи изοжρуют ο 20 внешней сρеды эласτичнοй πеρегοροдκοй 33 и выποжяют измеρе ния
χаρаκτеρиеτиκ сρеды.
Пρи вοзмοлшοм ποявлении исκажений ΑЧΧ - сигналοв προиз вοдяτ юсτиροвκу πρеοбρазοваτелей аκусτичесκиχ κοлебаний 23 ποмοщью юсτиροвοчныχ винτοв 35. 25 Для измеρений πρи высοκиχ давленияχ усτροйсτвο ποмещаю в авτοκлав.
Пρимеρ выποжения усτροйеτва
Β κачесτве πρеοбρазοваτелей аκусτичееκиχ κοлебаний взя τы πласτины из мοнοκρисτалла ниοбаτа жτия. Элеκτροды выποл
30 нены на προτивοποлοлшьи ποвеρχнοсτяχ ποсρедсτвοм ваκуумнοг наπыления на ниχ зοлοτа. Κορπус и κρеπелшые элеменτы выποл нены из τиτана.
Элеκτροды на πьезοπласτинаχ вьшοжены из зοлοτа κаκ πο κазанο на φиг. 5 - сο сτοροны, нагρулюннοй на исследуему
35 жидκοсτь πο всему τορцу, а на προτивοποлοлшοй сτοροне - сοв
- 17 - πадающими с диамеτρами οτвеρсτий в κορπусе. Ρассмοτρим слу чай, κοгда исследуеτся κοнценτρациοнная зависимοсτь вοдны ρасτвοροв сοлей (ΝаСΙ). Οдна из измеρиτельныχ κамеρ заποжя еτся эτалοннοй лмдκοсτью - диеτилжροваннοй вοдοй, в οсτаль
5 ные τρи κамеρы зажваюτея исследуемыми сρедами - вοдные ρас τвορы ρазжчнοй κοнценτρации. Пеρед зажвκοй οбρазца κамеρ τщаτельнο προмываеτся дисτилжροваннοй вοдοй и προсушиваеτс
Пοсле зажвκи измеρиτельные κамеρы изοлиρуются οτ внеш ней сρеды πρи ποмοщи геρмеτизиρующегο ρезинοвοгο κοльца, κа
10 ποκазанο на φиг. 11.
Β κаждοм κρеπежнοм элеменτе юсτиροвοчные винτы (35) ус τанοвлены симмеτρичнο οτнοсиτежнο προдοжнοй οси κορπуса ( Усτροйсτвο ποмещаеτся в авτοκлав и/иж τеρмοсτаτ чеρе сисτему элеκτροвοдοв на πρеοбρазοваτеж ποдаеτся элеκτρичес
15 κий сигнал в диаπазοне часτοτ 6-8 Μгц и начинаются измеρени
Для измеρения πρи высοκиχ давленияχ целесοοбρазне ποльзοваτься ρазмещением κамеρ в жнию οдна за дρугοй, κа ποκазанο на φиг. 11. Β эτοм случае все οπеρации аналοгичн οπисанным выше. Для надежнοй ρабοτы πρи давленияχ в 1000 ΜП
20 οτнοшение внешнегο диамеτρа сοсуда высοκοгο давления κ внуτ ρеннему дοлжнο быτь πορядκа 4:1 (или 3:1).
Иденτичнοсτь измеρиτежныχ κамеρ и οдинаκοвοсτь иχ τем πеρаτуρныχ и баρичесκиχ ρелшмοв ποзвсляеτ ρезκο снижаτь τρе бοвания κ τеρмοсτаτиροванию πρи диφφеρенциальныχ измеρенияχ.
25 Для οбесπечения οτнοсиτельнοй τοчнοсτи измеρений сκοροсτи 10" ,% в вοднοм ρасτвορе πρи 25^ С ποτρебοвалась бы τеρмοс τабильнοеτь ρезοнаτορнοй κамеρы 6. 10~У°С. Пρи исποльзοва нии диφφеρенциальнοгο меτοда измеρения задача ρезκο уπροща еτся. Пρи οдинаκοвыχ τемπеρаτуρныχ и баρичесκиχ услοвияχ из
30 меρиτельныχ κамеρ и иχ иденτичнοсτи измеρяеτся ρазнοсτь час τοτ мезκду бжжайши.ми πο часτοτе гаρмοниκами двуχ ρезοнаτο ροв, в οднοй из κοτορыχ ποмещена исследуемая сρеда, а в дρу гοй ποмещен эτалοнный ρасτвορ с бжзκим τемπеρаτуρнш κοэφ φициенτοм сκοροсτи. Эτο ποзвοляеτ снизиτь τρебοвания κ абсο
35 лютнοй τеρмοсτабильнοсτи дο 0,05 * С, чτο легκο οбесπечива-
- 18 - еτся οбычными лабορаτορными τеρмοеτаτами.
Усτροйсτвο имееτ бοлее шиροκие φунκциοнальные вοзмοж- нοсτи и бοлее высοκую τοчнοсτь в шиροκοм диаπазοне давлений и τемπеρаτуρ. Пρедлοзκеннοе усτροйсτвο ποзвοляеτ дοбиτься в 5 инτеρвале давлений οτ 0,1 дο 1000 ΜПа ποгρешнοсτи οτнοси- τельныχ измеρений сκοροсτи звуκа +5. 10 . , κοэφφициенτа ποглοщения 4.10 .
Οπыτный οбρазец усτροйсτва ρеажзοван и πρименяеτся в πρаκτиκе измеρений аκусτичееκиχ χаρаκτеρисτиκ жидκοсτей (вο- 10 ды и вοдныχ ρасτвορаχ сοлей, белκοв, амοнοκислοτ, газοвыχ κοнденсаτοв, τοπжв и дρугиχ).
Пροмышленная πρименимοсτь Заявленнοе изοбρеτение найдеτ πρименение в πρаκτиκе из- меρений аκусτичесκиχ χаρаκτеρисτиκ вοды и вοдныχ ρасτвοροв 15 сοлей, бежοв, аминοκислοτ, а τаκже газοвыχ κοнденсаτοροв, τοπжва и дρугиχ лшдκοсτей, исποльзуемыχ в неφτянοй и газο- вοй, неφτеχимичееκοй и χимичесκοй οτρасляχ προмышленнοсτи, а τаκже в медицине, биοлοгии и дρугиχ οбласτяχ.
Claims
1. Сποсοб οπρеделения φизичесκиχ πаρамеτροв сοсτοян сρеды, вκлючающий вοзбулщение κοлебаний в сρеде, измеρен χаρаκτеρисτиκ κοлебаτельнοгο προцесса и οπρеделение πο н
5 вежчины исκοмοгο πаρамеτρа, οτличающий с я τе чτο κοлебания вοзбулщаюτ в элеменτе эτалοннοй сρеды, наχοд зависимοсτь πο κρайней меρе, οднοй из χаρаκτеρисτиκ κοлеб τельнοгο προцесса οτ οπρеделяемοгο πаρамеτρа, οбесπечива κοнτаκτ элеменτа эτалοннοй сρеды с исследуемοй сρедοй, внο
10 вοзбулщают в элеменτе κοлебания, а вежчину исκοмοгο πаρ меτρа сοсτοяния исследуемοй сρеды усτанавжвают πο изменен χаρаκτеρисτиκи κοлебаτельнοгο προцесса в элеменτе эτалοнн сρеды.
2. Сποсοб πο π.1, οτличающийся τем, чτο вοзбулщаюτ м 15 дужροванные κοлебания.
3. Сποсοб πο π. 1, οτжчающийся τем, чτο в κачесτве измеρяемыχ χаρаκτеρисτиκ κοлебаτельнοгο προцесса исποльзу ρезοнансную часτοτу и/иж дοбροτнοсτь.
4. Сποсοб πο π.1, οτличающийся τем, чτο в κачееτве из- 20 меρяемыχ χаρаκτеρисτиκ κοлебаτельнοгο προцесса исποльзу сκοροсτь προχοждения и/иж κοэφφициенτ ποглοщения κοлебаний
5. Сποсοб πο π.1, οτжчающийся τем, чτο наχοдяτ часτοτ ρелаκсации эτалοннοй еρеды, а πаρειмеτρы сοсτοяния исследуе мοй сρеды οπρеделяют πο смещению ρелаκеациοннοй часτοτы.
25 6. Сποсοб πο π. 1,2, οτжчающийся τем, чτο в элеменτ эτалοннοй сρеды вοзбулщаюτ ульτρазвуκοвые κοлебания.
7. Сποсοб πο π.1,2, οτжчающийся τем, чτο в элеменτ эτалοннοй сρеды вοзбулщают гиπеρзвуκοвые κοлебания.
8. Сποсοб πο π.1, οτжчающийся τем, чτο в κачесτве эτа 30 лοннοй сρеды исποльзуют жидκую сρеду, сοοτвеτсτвующую πο πа ρамеτρам исследуемοй сρеде.
9. Сποсοб πο π.1, οτжчающийся τем, чτο в κачесτве эτа лοннοй сρеды исποльзуют магниτορеοлοгичесκую сρеду.
10. Сποсοб πο π.1, οτжчающийся τем, чτο в κачесτв 35 эτалοннοй сρеды исποльзуют элеκτρορеοлοгичесκую сρеду.
11. Сποсοб πο π.1, οτжчающийся τем, чτο эτалοнную сρе- ду ποдбиρаюτ и/иж мοдежρуют с жнейнοй зависимοеτью сκο- ροсτи ρасπροсτρанения κοлебаний οτ τемπеρаτуρы.
12. Сποсοб πο π. 1, οτжчающийся τем, чτο эτалοнну 5 сρеду ποдбиρаюτ и/иж мοдежρуют с линейнοй зависимοсτью мο- дуля уπρугοсτи οτ давления.
13. Усτροйеτвο для οсущесτвления сποсοба πο π.1, сοдеρ- жащее κορπус (21) с οτвеρсτием (22) в сτенκе, ρазмещенную нем измеρиτельную κамеρу (26), заκρеπленные с ποмοщью κρе-
10 πежныχ элеменτοв на τορцаχ κορπуса πρеοбρазοваτеж (23) аκусτичесκиχ κοлебаний с элеκτροдами, οτличающееся τем, чτ πρеοбρазοваτеж (23) зκесτκο заκρеπлены πο κοнτуρу на τορца κορπуса, πο κρайней меρе два элеκτροда πρеοбρазοваτелей (24, 25) , οбρащенные κ ποлοсτи κορπуса, заκρеπлены πο πеρимеτρ
15 κορπуса (21), а οсτальные - усτанοвлены на πρеοбρазοваτел сοοснο измеρиτельнοй κамеρе и сοвπадают с ней πο диамеτρу.
14. Усτροйсτвο πο π.13, οτжчающееся τем, чτο οнο дο ποжиτельнο снабзκенο η измеρиτе.льными κамеρами, усτанοвлен ными в κορπусе πаρаллельнο егο προдοльнοй οси, в κορπусе дο
20 ποжиτельнο вьшοженο η οτвеρсτий, сοοбщающиχея с ποлοсτя.м эτиχ κамеρ.
15. Уеτροйсτвο πο π. 13, 14, οτличающееея τем, чτο из меρиτельные κамеρы ρасποлοзκены симмеτρичнο οτнοсиτельнο προ дοльнοй οси κορπуса.
25 16. Усτροйсτвο πο π. 13-15, οτличающееся τем, чτο οн снабзκенο изοлиρующими эласτичными πеρегοροдκами (33) πο чис лу κаналοв, усτанοвленными в οτвеρсτияχ сτенκи κορπуса.
17. Усτροйсτвο πο π. 13-15, οτличающееся τем, чτο οн снабзκенο в κалщοм .κρеπезιωοм элеменτе юсτϊφοвοчными винτаι
30 (35), усτанοвленными симмеτρичнο οτнοсиτельнο προдοльнοй οс κορπуса (21).
18. Усτροйеτвο πο π. 13 - 15, 17, οτжчающееея τем, чτ οнο снабзκенο уπлοτниτельными (36) и πρилшмными (37) κοжцам πο числу πρеοбρазοваτелей, усτанοвленными πο πеρимеτρу κаж
35 дοгο из ниχ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3514404A JPH08505466A (ja) | 1990-08-24 | 1991-08-23 | 媒体の物理的状態パラメーター決定のための方法及びその方法を実施するための装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4861972/28A SU1795747A1 (ru) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | Устройство для определения физико-химических свойств флюидов |
SU4861972/28 | 1991-05-30 | ||
SU914937760A RU2029265C1 (ru) | 1991-05-30 | 1991-05-30 | Способ определения физических параметров состояния среды |
SU4937760/10 | 1991-05-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO1992003723A1 true WO1992003723A1 (en) | 1992-03-05 |
Family
ID=26666242
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/SU1991/000171 WO1992003723A1 (en) | 1990-08-24 | 1991-08-23 | Method and device for determining physical state parameters of a medium |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0502197A4 (ru) |
JP (1) | JPH08505466A (ru) |
WO (1) | WO1992003723A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5804698A (en) * | 1993-10-29 | 1998-09-08 | Uhp Corp. | Method and system for measuring fluid parameters by ultrasonic methods |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995004929A1 (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-16 | Uhp Corporation | Cell for measuring acoustical properties of fluid samples under high pressure |
DE4338822A1 (de) * | 1993-11-13 | 1995-05-18 | Lang Apparatebau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Nutzungsdauer von Desinfektionsbädern |
FR2772482B1 (fr) * | 1997-12-12 | 2000-03-03 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif pour le suivi de transitions de phase |
FR2772476B1 (fr) * | 1998-03-31 | 2000-03-03 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif pour le suivi de transitions de phase |
JP2006108766A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Fuji Xerox Co Ltd | 無線応答装置および画像形成装置 |
FI20075879A0 (fi) * | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Valtion Teknillinen | Laite paineen, äänenpaineen vaihtelun, magneettikentän, kiihtyvyyden, tärinän ja kaasun koostumuksen mittaamiseksi |
CN102662005B (zh) * | 2012-05-24 | 2013-11-13 | 山东大学 | 一种大曲率复合材料超声自动探伤臂 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166394A (en) * | 1976-06-30 | 1979-09-04 | Vyskumny Ustav Mechanizacie A Automatizacie | Method for temperature compensation of an ultrasonic measuring device of the concentration of solutions and circuit arrangement for its execution |
US4255964A (en) * | 1978-11-30 | 1981-03-17 | The Garrett Corporation | Fluid monitor |
SU994975A1 (ru) * | 1981-08-21 | 1983-02-07 | Физико-технический институт АН ТССР | Способ юстировки гиперзвукового тракта дл исследовани жидкостей и устройство дл его осуществлени |
SU1026050A1 (ru) * | 1981-04-20 | 1983-06-30 | Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект" | Устройство дл ультразвукового контрол труб |
DE3420794A1 (de) * | 1983-06-10 | 1984-12-13 | Helmut Dr. Heimel | Einrichtung zur untersuchung von fluessigkeitseigenschaften |
GB2149109A (en) * | 1983-07-13 | 1985-06-05 | Suisse Horlogerie Rech Lab | Piezoelectric contamination detector |
SU1177697A1 (ru) * | 1983-06-22 | 1985-09-07 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Способ измерени давлени |
US4763513A (en) * | 1983-02-07 | 1988-08-16 | Nusonics, Inc. | Sonic transducer |
SU982442A1 (ru) * | 1981-07-20 | 1988-12-15 | Институт физики высоких давлений АН СССР | Ультразвуковой измеритель высокого давлени |
US4907453A (en) * | 1986-06-27 | 1990-03-13 | Pen Kem, Inc. | Colloid analyzer |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5220075A (en) * | 1975-08-08 | 1977-02-15 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Temperature measurement device |
JPS58182512A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-25 | Toshiba Corp | 弾性表面波センサ |
JPS62190905A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 弾性表面波装置 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3514404A patent/JPH08505466A/ja active Pending
- 1991-08-23 WO PCT/SU1991/000171 patent/WO1992003723A1/ru not_active Application Discontinuation
- 1991-08-23 EP EP19910915496 patent/EP0502197A4/de not_active Withdrawn
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4166394A (en) * | 1976-06-30 | 1979-09-04 | Vyskumny Ustav Mechanizacie A Automatizacie | Method for temperature compensation of an ultrasonic measuring device of the concentration of solutions and circuit arrangement for its execution |
US4255964A (en) * | 1978-11-30 | 1981-03-17 | The Garrett Corporation | Fluid monitor |
SU1026050A1 (ru) * | 1981-04-20 | 1983-06-30 | Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект" | Устройство дл ультразвукового контрол труб |
SU982442A1 (ru) * | 1981-07-20 | 1988-12-15 | Институт физики высоких давлений АН СССР | Ультразвуковой измеритель высокого давлени |
SU994975A1 (ru) * | 1981-08-21 | 1983-02-07 | Физико-технический институт АН ТССР | Способ юстировки гиперзвукового тракта дл исследовани жидкостей и устройство дл его осуществлени |
US4763513A (en) * | 1983-02-07 | 1988-08-16 | Nusonics, Inc. | Sonic transducer |
DE3420794A1 (de) * | 1983-06-10 | 1984-12-13 | Helmut Dr. Heimel | Einrichtung zur untersuchung von fluessigkeitseigenschaften |
SU1177697A1 (ru) * | 1983-06-22 | 1985-09-07 | Всесоюзный заочный машиностроительный институт | Способ измерени давлени |
GB2149109A (en) * | 1983-07-13 | 1985-06-05 | Suisse Horlogerie Rech Lab | Piezoelectric contamination detector |
US4907453A (en) * | 1986-06-27 | 1990-03-13 | Pen Kem, Inc. | Colloid analyzer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP0502197A4 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5804698A (en) * | 1993-10-29 | 1998-09-08 | Uhp Corp. | Method and system for measuring fluid parameters by ultrasonic methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0502197A4 (en) | 1993-03-31 |
EP0502197A1 (de) | 1992-09-09 |
JPH08505466A (ja) | 1996-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0943091B2 (en) | Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator | |
US7334452B2 (en) | Method for characterizing materials by using a mechanical resonator | |
US6412354B1 (en) | Vibrational forced mode fluid property monitor and method | |
EP1099112B1 (en) | Measuring the speed of sound in a gas with a small spherical resonator and a non radial mode for analysis of gas mixtures | |
US5606130A (en) | Method for determining the octane rating of gasoline samples by observing corresponding acoustic resonances therein | |
US5659129A (en) | Device for excitation of oscillations and determination of properties of various fluid media | |
WO1992003723A1 (en) | Method and device for determining physical state parameters of a medium | |
Pratap et al. | Fluid spectroscopy with piezoelectric ultrasound mems transducers | |
US5542298A (en) | Method for determining physical stage parameters of a medium and an apparatus for carrying out same | |
WO1989010559A1 (en) | Method and device for checking solid phase parameters of a suspension | |
US20060010963A1 (en) | Measurement of viscosity using magnetostrictive particle sensors | |
CN109443406B (zh) | 声学流体传感器 | |
JP2006504931A (ja) | 材料分析用音響セル | |
RU2089859C1 (ru) | Способ определения физических параметров газожидкостных систем и устройство для его осуществления | |
RU2029265C1 (ru) | Способ определения физических параметров состояния среды | |
RU2688883C2 (ru) | Акустический детектор текучей среды и способ его применения | |
EP1361428A2 (en) | Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator | |
RU2089860C1 (ru) | Способ определения физических параметров газожидкостной системы и устройство для его осуществления | |
Imano et al. | Measurement of viscosity of liquid using piezoceramic disk transducer with a radial expansion mode | |
EP0333823B1 (en) | Investigating properties of fluids | |
RU2030847C1 (ru) | Способ градуировки электроакустических преобразователей методом взаимности (его варианты) | |
SU1543325A1 (ru) | Способ определени типа колебаний парогазовых включений в жидкости | |
SU1481660A1 (ru) | Способ измерени объемной концентрации парогазовых включений в жидкости | |
Khasani et al. | Development of Measurement Method of Steam-Water Two-Phase Flow System Using Single Frequency Waves | |
RU2045029C1 (ru) | Устройство для измерения плотности жидкости |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CS JP MN US |
|
AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU NL SE |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1991915496 Country of ref document: EP |
|
WWP | Wipo information: published in national office |
Ref document number: 1991915496 Country of ref document: EP |
|
WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Ref document number: 1991915496 Country of ref document: EP |