Спосіб для виміру фізичних властивостей рідин і пристрій для його виконання

союз совєтсних СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) S I L 1239586 А1 (5D 4 G 01 N 29/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .(21) 3549452/25-28 (22) 07.02.83 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 , . (71) Морской гидрофизический институт АН УССР . (72) В.И.Бабий ' (53) 620.179.16 (088.8) ' (56) Авторское свидетельство СССР № 717633» кл* G 01N 21/46, 1976. Авторское свидетельство СССР 9 868434, кл. G 01 N 1/24, 1978. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области неразрушающих исследований и может быть использовано при измерении физических свойств различных жидкостей, например морской воды. Целью изобретения является повышение точности изМерений физических свойств жидкостей и разрешающей способности за счет*, измерения скорости распространения акустических колебаний и показателя V преломления света в едином объеме жидкости. Электроакустический преобразователь излучает импульс механических колебаний в объем исследуемой жидкости, который, отражаясь от отражателя акустических колебанийл возвращается к нему. Одновременно •. . оптико-электронный измеритель показателя преломления света испускает пучок света, который входит через оптически прозрачный акустический отражатель.,в объем исследуемой жид-- . кости, отражается от оптически зеркальной излучающей поверхности преобразователя и возвращается через оптически прозрачный акустический от- а ражатель в измеритель. Единство измерительного объема обеспечивается формированием светового и акустического пучков одинакового поперечного сечення, а направляют их таким образом, чтобы сечения их совместились и оси совпали на единой базе измерения. 2 с.п. ф-лы.1 ил. (Л с 239586 2 Устройство работает следующим Изобретение относится к области образом. '. неразрушающих исследований и может быть использовано при измерении фиЭлектронный измеритель 1 скоросзических свойств различных жидкостей, ти распространения акустических коленапример морской воды. 5 баний, например импульсно-фазовый измеритель скорости ультразвуковых коЦелью изобретения является повылебаний, вырабатывает электрический шение точности измерений физических импульс, который возбуждает обрати-, свойств жидкостей и разрешающей мый электроакустический преобразоспособности за счет измерения скорости распространения акустических to ватель 2, например пьезоэлектрическолебаний и показателя преломления кий преобразователь. Преобразовасвета в едином объеме жидкости. тель 2 преобразует электрические На чертеже представлено схематиколебания в механические, которые, чески устройство для измерения фираспространяясь от его излучающей зических свойств жидкостей. 15 поверхности 3 в объеме 6 исследуеСпособ измерения, физических мой жидкости, отражаются от отражасвойств жидкостей заключается в слетеля 4 акустических колебаний и воздующем. Формируют в объеме исследуевращаются на преобразователь 2. мой жидкости акустический и световой Здесь ультразвуковые колебания препучки одинакового диаметра. Форми20 образуются опять в электрический рование пучков производят таким обсигнал и поступают в измеритель 1, разом, чтобы их оси совпадали на где и происходит определение скобазе измерения. Синхронно измеряют рости распространения акустических скорость .распространения акустическолебаний. В это же самое время ких колебаний и показатель преломле- 25 оптико-электронный измеритель 5 ния света на постоянной базе измерепоказателя преломления света, нания в едином объеме жидкости. пример оптический интерферометр Майкельсона, в одно из плеч котоЗатем по измеренным параметрам рого входят: отражатель 4 в качестопределяют физические свойства жидкости. ве оптического окна, объем 6 иссле30 Устройство для измерения физидуемой жидкости и преобразователь ческих свойств жидкостей, реали2 в качеств зеркала, испускает пузующее предлагаемый способ, содерчок света. Пучок света входит через жит электронный измеритель 1 скооптически прозрачный отражатель 4 рости распространения акустических в объем 6 исследуемой жидкости, 35 отражается от оптически зеркальной колебаний, обратимый электроакустический преобразователь 2 с оптичесизлучающей поверхности 3 преобразоки зеркальной излучающей поверхвателя 2 и возвращается через опностью 3, электрически связанный тически прозрачный отражатель 4 в с измерителем 1 скорости, и оптичесизмеритель 5, где и происходит опре40 деление показателя преломления света, ки прозрачный отражатель 4 акустических колебаний, установленный Исходя из полученных значений скороссоосно с электроакустическим прети распространения акустических образователем 2 параллельно его изколебаний и показателя преломления лучающей поверхности 3. Кроме того, света определяют физические свойства устройство содержит оптико-электронжидкости, находящейся в исследуемом ный измеритель 5 показателя преломобъеме 6, например соленость, плотления света, оптическая ось которого ность, температуру, сжимаемость т.п. совпадает с акустической осью электВ результате работы преобразовароакустического преобразователя 2. теля 2 происходят колебания отражаю50 щей свет излучающей поверхности 3, Размеры отражателя 4 и преобразователя 2 выбраны такими, чтобы в проа также изменения плотности в объецессе измерений эффективные сечеме 6 исследуемой жидкости, которые ния светового и звукового пучков приводят к изменению оптической были равны, например, отражатель 4 длины измерительной базы интерферои преобразователь 2 могут быть вы55 метра, так как оптическая ось измериполнены в виде дисков с равными диателя 4, расположенная в ходе измереметрами. Позицией 6 обозначен ний в объеме 6 исследуемой жидкости, объем исследуемой жидкости. совпадает с акустической осью элект 239586 роакустического преобразователя 2, щее электронный измеритель скорости Однако в мегагерцевом диапазоне часраспространения акустических колебаний, обратимый электроакустический тот ультразвуковых колебаний измепреобразователь, электрически свянения оптической длины измерительной занный с измерителем скорости, базы практически не оказывают влияотражатель акустических колебаний, ния на результаты измерений показатеустановленный соосно с электроакусля преломления света, и относительная тическим преобразователем параллельпогрешность измерений не превышает 6 но его излучающей поверхности, и 10 . Ю оптико-электронный измеритель показателя преломления света, о т л и Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений физи1 .Способ измерения физических ческих свойств жидкостей и разрешаюсвойств жидкостей, заключающийся в том, что формируют в жидкости свето- (5 щей способности, отражатель акустивой и акустический пучки, синхронно ческих колебаний выполнен оптичесизмеряют скорость распространения ки прозрачным, излучающая поверхакустических колебаний и показателе ность обратимого электроакустическопреломления света на постоянной базе го преобразователя выполнена оптиизмерения, о т л и ч а ю щ и й с я 2о чески зеркальной, оптическая ось оптитем, что, с целью повышения точности ко-электронного измерителя показателя измерений физических свойств жидкоспреломления света совпадает с акуститей и разрешающей способности, пучки ческой осью электроакустического формируют одинакового поперечного преобразователя, а размеры электросечения и направляют их таким об25 акустического преобразователя и разом, чтобы сечения их совместились отражателя акустических колебаний и оси совпали на единой базе измеревыбраны такими, чтобы в процессе ния. измерений эффективные сечения светового и звукового пучков были равны 2. Устройство для измерения физических свойств жидкостей, содержаи совмещены. 1П Редактор В.Иванова Составитель В .ГондаревскиЙ Техред Н.Бонкало Корректор М.Ироши Заказ 3389/43 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул.Проектная, 4