Ультразвуковой вискозиметр

Резонансные частоты преобразователей находятся в пределах 5 - 30 МГц

В схемах автоматического поиска резонанса применяются генераторы с качающейся частотой, в которых последняя фиксируется в момент совпадения с резонансной частотой преобразователя. В качестве сигнала при этом используется сдвиг фаз на электрической стороне или сигнал, полученный путем измерения амплитуды смещения преобразователя.

Эти схемы работоспособны, но достаточно сложны, так как требуют введения целого ряда дополнительных элементов для выделения сигнала и его усиления.

Указанные соотношения между электрическими и механическими физическими величинами можно сравнительно просто использовать в случае статического или квазистатического режима работы, когда частота колебаний существенно меньше низшей резонансной частоты преобразователя / 0 и, следовательно, неоднородностью электрического и упругого полей в колеблющемся элементе можно пренебречь.

Желательно, особенно в электроакустических системах с острым резонансом, иметь большую стабильность или высокую точность слежения частоты, так как чем ближе частота генератора к резонансной частоте преобразователя, тем больше амплитуда механических колебаний и, следовательно, выше акустическая мощность.

Роль передающего тракта понятна: она состоит в ударном возбуждении преобразователя - обычно скачком напряжения с достаточно крутым фронтом, чтобы большая часть энергии попадала в полосу резонансных частот преобразователя.

Автоподстройка частоты должна обеспечивать поддержание максимального значения амплитуды колебаний рабочей поверхности преобразователя, или, точнее, колебательной скорости, за счет автоматического сближения частоты генератора с резонансной частотой преобразователя.

Режим работы ультразвуковых технологических устройств определяется частотой колебаний, размерами и конфигурацией излучающей поверхности и амплитудой смещения рабочей поверхности излучателя. Знание величины амплитуды смещения позволяет производить расчеты звукового давления, удельной мощности излучения и является показателем, с помощью которого можно определять резонансную частоту преобразователя и настраивать его на резонанс.

Чтобы обеспечить нормальную работу установки, в ряде случаев требуется система, автоматически подстраивающая частоту, генерируемую ультразвуковым генератором, к изменяющейся резонансной частоте преобразователя.

Удачный выбор схемы автоматической подстройки частоты зависит от того, насколько правильно выбран параметр, изменение которого соответствует изменению резонансной частоты преобразователя.

В качестве таких параметров можно использовать ток и напряжение преобразователя, максимальные и минимальные значения которых близки к резонансной частоте преобразователя. Пригодны и неэлектрические параметры, например смещение, скорость и ускорение свободного конца преобразователя или присоединенного к нему волновода [6,7].

В результате выполнения курсового проекта была достигнута цель - выполнен проект мобильного (вес с элементами питания - менее 0,4 кг) ультразвукового вискозиметра с цифровой индикацией. Для достижения поставленной цели выполнены задачи:

· изучены теоретические основы вискозиметра;

· изучены свойства и принцип работы устройства;

· построен сборочный чертеж ультразвукового вискозиметра.

В итоге был разработан комплект конструкторской документации, необходимой для изготовления ультразвукового вискозиметра.

Статья в тему

Цикловая дискретная система автоматического управления
В течение длительного времени в различных отраслях производства сосуществовали, почти не смешиваясь и не влияя друг на друга, два разнородных вида производства. Первый вид - это высокоавтоматизированное и высокоэффективное массовое производство, которое базируется на высокопроизвод ...