Ультразвуковой преобразователь для исследования жидкостей

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий пьезопрербразователь и акустически связанную с ним торцом линию задержки, выполненную в виде тела вращения с ребристой боковой поверхностью, в центре свободного торца линии задержки вьшолнено осесимметричное углубление, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции преобразователя и повьппения точности исследования малых объемов жидкостей, углубление вьтолнено в виде усеченного конуса и сопряженного по его меньшему периметру цилиндра, а больший диаметр усеченного конуса равен диаметру торца линии задержки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3709829/25-28 (22) 11.03.84 (46) 30.10.85. Вюл. У 40 (71) Ростовский научно-исследовательский онкологический институт (72) П.О. Липовко-Половинец (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 244935, кл. В 06 В 1/02, 1965.

Авторское свидетельство СССР

И 1105804, кл. G 01 N 29/02, 1983. (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖЩКОСТЕЙ, содержащий пьеэопреобразователь и акустически вязанную с ним торцом линию задержки, выполненную в виде тела вращения с ребристой боковой поверхностью, в центре свободного торца линии задержки выполнено осесимметричное углубление, о т л и" ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции преобразователя и повышения точности исследования малых объемов жидкостей, углубление выполнено в виде усеченного конуса и сопряженного по его меньшему периметру цилиндра, а больший диаметр усеченного конуса равен диаметру торца линии задержки.

188643

IS

25

45

1 1

Изобретение относится к акустической измерительной технике и может быть использовано для исследования малых объемов жидкостей, например капли крови.

Целью изобретения являются упрощение конструкции преобразователя за счет выполнения вогнутой поверхности в виде простых геометрических поверхностей и повышение точности исследования малых объемов жидкостей за счет уменьшения максимального разброса показаний и увеличения отношения полезный сигнал-помеха

На чертеже представлен ультразвуковой преобразователь для исследования жидкостей.

Ультразвуковой преобразователь для исследования жидкостей содержит пьезопреобразователь 1 и линию 2 задержки. Линия 2 задержки выполнена в виде тела вращения с ребристой боковой поверхностью 3 и гладкой торцовой поверхностью 4, с которой акустически связан пьезопреобразователь 1,. В центре другой торцовой поверхности выполнено осесимметричное углубление 5.

Углубление 5 выполнено в виде усеченного конуса 6 и сопряженного по его меньшему периметру цилиндра 7. Больший диаметр усеченного конуса 6 равен диаметру торца линии 2 задержки. Площадь основания

8 цилиндра 7 выбирается такой, что капля 9 исследуемой жидкости покрывает ее полностью.

Глубина цилиндра 7 выбирается большей длины волн используемых ультразвуковых колебаний как в капле

9 исследуемой жидкости, так и в материале линии 2 задержки.

Наиболее оптимальной является глубина цилиндра 7, равная 1-3 длинам волн ультразвуковых колебаний.

Высота усеченного конуса 6 выбирается большей длины волны используемых ультразвуковых колебаний в материале линии 2 задержки.

Шаг ребер боковой поверхности 3 рыбирается из условия обеспечения эффективного рассеяния ультразвуковых колебаний.

Ультразвуковой преобразователь для исследования жидкости работает следующим образом.

В углублении 5 линии 2 задержки размещают каплю 9 исследуемой жидкости. Пьезопреобраэователь 1 излучает в линию 2 задержки через торцовую поверхность 4 ультразвуковые колебания. Ультразвуковые колебания, падающие нормально на основании 8 цилиндра 7, отражаются от границы материал линии 2 задержки — исследуемая жидкость, возвращаются к пьеэопреобразователю 1 и далее, в виде электрического сигнала, поступают в измерительную аппаратуру (не показана), при помощи которой определяются характеристики исследуемой жидкости. Ультразвуковые колебания, падающие на конус 6, отражаются, попадают на ребристую боковую поверхность 3 и рассеиваются на ней.

Часть рассеянных колебаний попадает на цилиндр 7 и вторично отражается в направлении боковой ребристой поверхности 3. Ультразвуковые колебания, падающие на основание 8 цилиндра 7 под углом, отражаются от искривленной части свободной поверхности капли 9 исследуемой жидкости и также попадают на ребристую боковую поверхность 3.

Ультразвуковой преобразователь для исследования жидкостей с линией зад ржки диаметром 10 мм и длиной

20 мм из органического стекла с углублением в виде усеченного конуса высотой 0,45 мм и цилиндра диаметром 5 мм и высотой 1 мм и с пьезопреобразователем диаметром 6 мм на резонансную частоту 2,5 МГц при измерениях по методике импульсной рефлексометрии с длительностью возбуждающего импульса 2 мкс по сравнению с преобразователем, выполненным по прототипу с аналогичными параметрами, позволяет снизить максимальный разброс показаний более чем в 4 раза и повысить отношение полезный сигнал-помеха на 6 дБ.

1188643

Составитель В. Гондаревский

Техред А.Ач Корректор М. Демчик

Редактор А. Гулько

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 6738/46 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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