akustinis interferometras

struktūrinė akustinio interferometro schema: 1 – ultragarsinio dažnio elektrinis generatorius, 2 – stiprintuvas, 3 – dažniamatis, 4 – automatinis stiprinimo reguliatorius, 5 – išėjimo pakopa, 6 – matavimo kamera, pripildyta tiriamojo skysčio (dujų), 7 – pjezoelektrinis kristalas, 8 – atšvaitas, 9 – kameros sandarinamoji membrana, 10 – atšvaito ar kristalo lygiagretumo reguliavimo įtaisai, 11 – kompensacijos įtaisas, 12 – detektorius, 13 – skaitmeninis voltmetras, 14 – oscilografas

akùstinis interferomètras, prietaisas, kuriuo matuojamas plokščiųjų garso bangų greitis c ir jų sugerties koeficientas α dujose bei skysčiuose. Susideda iš bėgančiosios akustinės bangos spinduolio ir atstumu l nuo jo įtaisyto atšvaito, esančio akustinių bangų sklidimo kelyje; atstumas l vadinamas akustinio interferometro baze. Akustinio interferometro veikimas pagrįstas fazine arba amplitudine akustinių bangų interferencija. Fazinės interferencijos akustinis interferometras labai jautrus, bet juo galima išmatuoti tik bangų sklidimo greitį medžiagoje. Amplitudinės interferencijos akustiniu interferometru tuo pat metu galima matuoti ir c, ir α. Šio tipo akustinis interferometras gali turėti pastovią arba kintamą bazę l. Medžiagos stulpelyje, kuriame matuojamas garso greitis c ir sugerties koeficientas α, susidaro stovinčioji banga. Jei l pastovus, c nustatomas pagal atstumą tarp interferencinio lauko maksimumų, o α – pagal garso intensyvumo santykį interferenciniuose minimumuose ir maksimumuose. Šis metodas taikomas matuojant žemo dažnio srityje. Paprasčiausio žemo dažnio dujų akustinio interferometro su pastovia baze prototipas yra Kundto vamzdis. Juo galima išmatuoti stovinčiųjų garso bangų ilgį λ ore (dujose).

Ultragarsinių dažnių srityje naudojamasi paprasčiausiu kintamos bazės Peirce’o interferometru. Keičiant atstumą tarp pjezoelektrinio kristalo ir atšvaito kinta bangų poveikis kristalui.

Dėl to kinta kristalo ekvivalentinė elektrinė varža, taigi ir juo tekanti elektros srovė, įtampa. Įtampos U priklausomybę nuo l rodo reakcijos kreivė. Jos pavidalas visų pirma priklauso nuo tiriamosios medžiagos akustinių savybių, ir jeigu αl << 1, ši kreivė yra apytiksliai periodinė l funkcija. Atstumas tarp gretimų reakcijos kreivės maksimumų lygus λ/2. Tai leidžia nustatyti garso greitį skystyje (c = λ·f, f – bangų dažnis). Žemo dažnio srityje (kai kristalo skersmens d ir bangos ilgio skystyje santykis d/λ < 50) išmatuotosios c ir α vertės būna didesnės dėl spinduliuojamų garso bangų difrakcijos. Pataisos nustatomos empiriškai. Vidutinių ultragarso dažnių srityje interferometru išmatuotų c ir α reikšmių mažiausios santykinės paklaidos ne mažesnės kaip atitinkamai 0,001 ir 2 %.

akustinio interferometro reakcijos kreivė

276

Papildoma informacija
Turinys
Bendra informacija
Straipsnio informacija
Autorius (-iai)
Redaktorius (-iai)
Publikuota
Redaguota
Siūlykite savo nuotrauką