Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ - Патент РФ 2142211
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ КАЛИБРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ
СПОСОБ КАЛИБРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к измерениям мощности ультразвукового излучения в воде, биологических средах и может быть использовано в технике и медицине. Повышение точности измерения мощности излучения ультразвукового преобразователя достигается за счет того, что подают на ультразвуковой преобразователь калиброванную электрическую мощность P1 резонансной частоты, соответствующую максимальной эффективности преобразования электрической мощности в мощность излучения. Регистрируют сигнал с термочувствительного элемента T1, находящегося в тепловом контакте с ультразвуковым преобразователем. Изменяют частоту электрической мощности, выходя из зоны резонанса, и измеряют эту электрическую мощность P2,поступающую на ультразвуковой преобразователь. При этом регистрируют сигнал с термочувствительного элемента T2. Мощность излучения ультразвукового преобразователя определяют из соотношения Pизл = P1 - (P2 · T1)/T2. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2142211
Класс(ы) патента: H04R29/00
Номер заявки: 95109279/28
Дата подачи заявки: 05.06.1995
Дата публикации: 27.11.1999
Заявитель(и): Государственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Автор(ы): Говор И.Н.; Платонов В.А.; Сильвестров С.В.
Патентообладатель(и): Государственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений"
Описание изобретения: Изобретение относится к области измерений мощности ультразвукового излучения в воде, биологических средах и может быть использовано в технике и медицине.
Известны способы измерения параметров ультразвукового излучения с помощью калиброванных гидрофонов [см. "Способ калибровки гидроакустической антенны в условиях натурного водоема", Аббясов З., Власов Ю.Н., Маслов В.К., Толстоухов А.Д. Заявка N 92-014820/10].
Этот способ обладает недостаточной точностью из-за многоступенчатости процесса калибровки.
Известен способ измерения мощности ультразвукового излучения по радиометрическому давлению на чувствительную мишень [см. Cornill C.V., Impovement of portable radiation force balance desiqn. Ultrasonics, 20 (1982). 282].
Этот способ обладает недостаточной точностью из-за большого вклада в погрешность измерения давления на мишень термических воздействий, сравнимых с радиационными.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению относится калориметрический способ измерения мощности ультразвукового излучения, основанный на поглощении мощности ультразвукового излучения приемником, преобразования его в тепловой поток и с последующим измерением теплового потока путем сравнения его с калиброванной электрической мощностью, рассеиваемой в этом приемнике [см. Miller E.W., Eitren D.G., Ultrasonic transducer characterization at the NBS, IEEE Trans Sonics Ultrason, SV-26 (1979).28].
Этот способ обладает недостаточной точностью из-за большой погрешности измерения коэффициента поглощения приемника.
Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения мощности излучения ультразвукового преобразователя.
Способ заключается в подаче на ультразвуковой преобразователь калиброванной электрической мощности P1 резонансной частоты, соответствующей максимальной эффективности преобразования электрической мощности в мощность излучения, затем регистрируют сигнал с термочувствительного элемента T1, находящегося в тепловом контакте с ультразвуковым преобразователем, после чего изменяют частоту электрической мощности, выходя из зоны резонанса, и измеряют эту электрическую мощность P2, поступающую на ультразвуковой преобразователь, и при этом регистрируют сигнал с термочувствительного элемента T2, а исходную мощность излучения ультразвукового преобразователя определяют из соотношения

На чертеже схематически изображено устройство, реализующее изобретение. Ультразвуковой преобразователь 1 подключен к калиброванному источнику 2 электрической мощности высокой частоты. Температуру ультразвукового преобразователя 1 в относительных единицах определяют с помощью любого известного термочувствительного элемента, например терморезистора или термобатареи 3 и регистрирующего прибора 4.
Устройство работает следующим образом. На ультразвуковой преобразователь 1 подается электрическая мощность резонансной частоты P1 от калиброванного источника 2. На резонансной частоте ультразвуковой преобразователь обладает максимальной эффективностью преобразования. Потребляемая ультразвуковым преобразователем 1 электрическая мощность P1 преобразуется на две части - мощность излучения Pизл, покидающую ультразвуковой преобразователь, и тепловую мощность, повышающую температуру ультразвукового преобразователя. Превышение температуры ультразвукового преобразователя над температурой окружающей среды определяют с помощью термочувствительного элемента 3, соединенного с вольтметром 4. Для того, чтобы определить коэффициент полезного действия ультразвукового преобразователя, необходимо определить ту часть электрической мощности, которая пошла на нагрев. Для этого необходимо рассеить в ультразвуковом преобразователе калиброванную электрическую мощность P2 таким образом, чтобы она вся пошла на нагрев. Это происходит тогда, когда ультразвуковой преобразователь питается электрической мощностью нерезонансной частоты. Поскольку все прочие условия регистрации относительной температуры остались неизменными, то сигнал с термобатареи становится точно откалиброван по мощности. При этом мощность излучения Pизл ультразвукового преобразователя определяется из соотношения (I).
Поскольку точность измерений относительной температуры и абсолютных значений электрической мощности велика, а условия теплоотдачи в процессе измерений неизменны, то предлагаемый способ измерений мощности излучения обладает более высокой точностью по сравнении с известными. При этом предлагаемый способ позволяет оперативно определять коэффициент полезного действия ультразвукового преобразователя, что является основным параметром их качества.
Формула изобретения: Способ калибровки ультразвукового преобразователя, заключающийся в подаче на ультразвуковой преобразователь калиброванной электрической мощности F1 резонансной частоты, соответствующей максимальной эффективности преобразования электрической мощности в мощность излучения, отличающийся тем, что, с целью повышения калибровки по мощности излучения, регистрируют сигнал с термочувствительного элемента Т1, находящегося в тепловом контакте с ультразвуковым преобразователем, затем изменяют частоту, выходя из зоны резонанса, измеряют электрическую мощность Р2, поступающую на ультразвуковой преобразователь, и при этом регистрируют возросший сигнал с термочувствительного элемента Т2, мощность излучения ультразвукового преобразователя определяют из соотношения