O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va Inovatsiyalar vazirligi

ULTRATOVUSH ZICHLIK O'LCHAGICHLARI
Moddalarning zichligini o'lchash uchun ultratovushdan foydalanish zichlagichlarni rivojlantirishning yangi va istiqbolli yo'nalishi hisoblanadi. ULTRATOVUSH (ultratovush) tebranishlarga bunday tebranishlar kiradi, ularning chastotasi inson qulog'i eshitadigan tovushlarning yuqori chegarasidan tashqarida (20 kHz). Moddiy muhitdagi ultratovush tebranishlari ushbu muhit bilan aloqa qiladigan har qanday tebranuvchi tanani hosil qiladi. Ma'lum bir muhitda ultratovush tarqalish tezligini u yoki bu tarzda o'lchash uning zichligini aniqlaydi. Zichlikni o'lchashning ultratovush usuli yuqori sezgirlikka ega, deyarli sezgir emas va sinov muhiti bilan aloqani istisno qilishga imkon beradi (ya'ni,masalan, agressiv muhit bilan ishlash). Yuqoridagilardan kelib chiqqan holda, ultratovush tezligiga sezgir ultratovushli o'lchagichlarni tezlik, impedans va impedans tezligiga bo'lish mumkin.
Tezlik ULTRATOVUSHLARI asosan bir hil moddalar, ikkilik eritmalar, suyuqlik yoki gaz aralashmalari uchun mo'ljallangan. Ushbu zich o'lchagichlar orasida quyidagi navlarni ta'kidlash mumkin. Vaqt-impuls zichligi o'lchagichi uning zichligi o'zgarishiga qarab boshqariladigan muhitda ultratovush tebranishlarining tarqalish vaqtidagi o'zgarishlarni o'lchashga asoslangan. ULTRATOVUSH impulslar 1 (rasm.21, a) belgilangan t davri bilan vosita orqali uzatiladi va qabul qilingan impulslar elektr signallariga aylanadi 2. Aniqlangan signallardan 3 qabul qilgich qisqa boshlang'ich impulsni hosil qiladi 4, bu bilan vaqt oralig'i o'lchagichi ishga tushiriladi. Radiatsiya bilan bir vaqtda qo'zg'atuvchi impuls 5 ning τ0 davri uchun vaqt kechikishi amalga oshiriladi va undan oyoq impulsi 6 hosil bo'ladi. Vaqt o'lchagichda o'rtacha zichlikka mutanosib bo'lgan Δτ \ =τ0–τ davomiyligi bilan 7-impuls hosil bo'ladi; bu erda 7-impuls analog yoki diskret signalga aylanadi.


Faza zich o'lchagichning ishlash printsipi atrof-muhit orqali o'tgan ultratovush tebranishlarining (uzluksiz yoki amplituda modulyatsiyalangan) fazasini o'lchashdan iborat. Interferometrik zichlik o'lchagichi ma'lum bir balandlikdagi muhit ustunining akustik rezonansi bo'yicha uz tebranishlarining to'lqin uzunligini o'lchashga asoslangan bo'lib, unda yarim to'lqinlarning butun soni to'planadi. Rezonans ko'rsatkichi to'lqin emitentiga keladigan qo'zg'atuvchi kuchlanish generatorining reaktsiyasi yoki qabul qilingan signalning kuchlanishi bilan amalga oshiriladi. Rezonanslash ustun balandligini yoki ultratovush tebranishlarining chastotasini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi. Ushbu usullarning ikkinchisi yaxshiroqdir: ma'lumotni diskret rasmda berish nisbatan sodda.
Rezonansli zichlik o'lchagichi ikkita tekis parallel sirt orasidagi muhit qatlamida, biri keng polosali elektr generatori bilan bog'langan emitent bilan chegaradosh, ikkinchisi esa reflektor bo'lib, tik turgan to'lqin hosil bo'lishi bilan tavsiflanadi. Ikkinchisining chastotasi ko'rsatilgan yuzalar orasidagi masofaga va muhitning zichligiga bog'liq. Masofaning barqarorligi bilan zichlik atrof-muhit qatlamining o'z-o'zini qo'zg'atish chastotasini qayd etish orqali o'lchanadi. Akustik filtrli zich o'lchagichda (rasm.7, C) uz pulsining spektrini uning tarkibidagi qattiq qatlam orqali boshqariladigan suyuqlikda tarqalganda o'zgartirish effekti ishlatilgan.Jeneratör 26 elektr video impuls signallari bilan piezoelektrik emitent 9 ni qo'zg'atadi, bu suyuqlikka tez so'nadigan ultratovush tebranishlarining qisqa pulsini yuboradi.
Radiatsiya spektrini kengaytirish uchun emitentning piezo elementi qattiq namlangan (akustik). 10-muhitda tarqaladigan nurlangan impuls unda joylashgan eğimli plastinka (filtr) 18 ga etadi va u orqali o'tib, suyuqlikning zichligiga qarab impulsning frontal qismidagi ultratovush tebranish davrining davomiyligini o'zgartiradi. Akustik namlangan qabul qilgich 11 orqali o'tgandan so'ng ultratovush impulsi 12 kuchaytirgich bilan kuchaytiriladi va 25 va 19 asosiy bosqichlariga kiradi, mos ravishda 24 va 20 Trigger ishga tushirish pulslari 21 ga ulanadi. Asosiy kaskadlar teng bo'lmagan vaqt kesimlari bilan bajarilganligi sababli, rasmlantiruvchi vositalar qabul qilingan ultratovush pulsining frontal tebranishlari davrida bir-biriga nisbatan kechikish bilan ishlaydi. Natijada, tetik atrof-muhit zichligiga qarab ultratovushli tebranish davriga teng bo'lgan to'rtburchaklar elektr impulslarini ishlab chiqaradi.
Trigger impulslari integratsiya blokiga kiradi 22, bu erda amplitudasi zichlikka mutanosib bo'lgan va ro'yxatga olish bloki bilan o'lchanadigan DC kuchlanishiga aylantiriladi 23. Qabul qilingan ultratovush pulsining frontal qismining ultratovush tebranishlari davri suyuqlikdagi impuls yo'lining uzunligiga bog'liq emas, bu akustik bazadan va shuning uchun quvur liniyasining diametridan mustaqil ravishda nazoratni ta'minlaydi. To'lqin qo'llanmasining tezlik reaktsiyasi bilan zich o'lchagich (rasm.21, D) ushbu qatlam bilan aloqa qiladigan suyuqlik zichligidan qattiq qatlam bo'ylab ultratovush tebranishlarining tarqalish tezligini o'zgartirish effektidan foydalanishga asoslangan. Qattiq qatlam odatda boshqariladigan muhitga ega bo'lgan quvur liniyasi yoki tankning 28-devori bo'lib xizmat qiladi. Jeneratör 33 elektr kuchlanishining qisqa pulslari bilan akustik boshni 9 qo'zg'atadi, u 27 sinishi prizmasi orqali 28-devorga ultratovush pulsini chiqaradi. Ushbu impuls devor bo'ylab tezlik bilan tarqaladi, proportsional muhit zichligi va sinishi prizmasi orqali 29 akustik boshga 11 kiradi, uni yuqori chastotali elektr kuchlanishining pulsiga aylantiradi. Qabul qilingan signal yuqori chastotali filtr 30 orqali, ma'lum bir chastotaning tebranishlarini o'tkazib, kuchaytirgichning kirishiga 12,so'ngra 24-bosqich hosil qiladi. Bundan tashqari, normallashtirilgan elektr video pulsi 31-sonli o'lchov blokining kirishlaridan biriga keladi. Ushbu is blokining mos yozuvlar impulsi sifatida 33-generator pulsi ishlatiladi, u 32-kechikish bloki va 20-bosqichni rasmlantirish orqali beriladi. Kechikish davomiyligi dastlabki zichlik qiymatida devor bo'ylab ultratovush pulsining tarqalish vaqtiga (yoki unga yaqin) teng ravishda belgilanadi. 31-blokning chiqish kuchlanishi, uz signalining tarqalish vaqti va mos yozuvlar pulsining kechikish vaqti, shuningdek atrof-muhit zichligi o'rtasidagi farqga mutanosib bo'lib, 23-blokga kiradi.