Ультразвуковое оборудование для теплофизиков: мой проект
Я кратко описал свой путь в науке: разработка оборудования для изучения теплофизических свойств веществ ультразвуковым способом и некоторые статьи по теме на примере изучения органических жидкостей.

Немного подробнее презентация: https://yadi.sk/i/lFkXEe-aeVQ-AQ
Кратко о оборудовании
Изобретение относится к акустическим и теплофизическим измерениям, может быть использовано для определения скорости ультразвука в жидкостях и их плотности в зависимости от температуры и давления.

Суть метода заключается в измерении времени задержки ультразвуковых сигналов в исследуемой среде для определения скорости ультразвука и отношения амплитуд исходного и прошедшего через среду сигналов для определения поглощения ультразвука. Это импульсно-фазовый метод исследования акустических свойств вещества.

Этот измеритель скорости ультразвука и плотности жидкости, содержащий ЭВМ, измерительный автоклав с акустическим пьезометром и электровводом высокого давления, систему термостатирования, измерения и контроля температуры, схему управления температурным режимом термостата, систему создания и измерения давления, два омметра. Основа же - электронный блок генерации, приема и обработки сигналов на основе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС).
Подробнее можно ознакомится в описании патента (Патент на полезную модель «Измеритель скорости ультразвука и плотности жидкости». RU № 166341, 2016).

Ну а если совсем упрощая принцип работы оборудования: мы имеем три блока датчиков: температуры (регулирование уровня наргрева измеряемой среды и сохранение данных о градиенте температуры среды в проводимом эксперименте), давлении (ведение данных о давлении среды) и акустические (излучение и прием ультразвука в диапазоне частот 1-50 МГц и формы сигнала). Далее эти данные принимаются, обрабатываются и пишутся в файл отчета.

Основа комплекса- генерация и обработка высокочастотного ультразвукового сигнала. Измеритель скорости ультразвука и плотности жидкости работает следующим образом. ЭВМ формирует необходимые параметры генератора сигналов на основе ПЛИС , передавая информацию на ПЛИС через блок USB. По команде запуска измерения сигнал, генерируемый ПЛИС (имеющий необходимые фазово-частотные характеристики и состоящий из пакетов синусоидальных импульсов), подается на ЦАП, осуществляющий конвертацию сигналов из цифровой в аналоговую форму.
Одновременно с этим ПЛИС осуществляет управление коммутатором сигналов и коэффициентом усиления программируемых усилителей выходного и входного сигналов. При этом во время генерации сигнала коммутатор осуществляет подключение входа-выхода ПЛИС к усилителю выходного сигнала, а при приеме сигнала – к усилителю входного сигнала. С коммутатора во время генерации сигнала аналоговый сигнал подается на пьезопреобразователь из ниобата лития X-среза, являющийся попеременно и излучателем и приемником ультразвуковых волн. Сигнал, посылаемый излучателем, проходит через исследуемую жидкость и отражается от диафрагмы и рефлектора. Полученные после отражения сигналы поступают на пьезоприемник и через коммутатор на усилитель входного сигнала. Усиленный входной сигнал подается на АЦП для конвертации из аналоговой в цифровую форму, после чего поступает на вход ПЛИС и на внешнее ОЗУ для временного хранения цифрового образа принятого сигнала. С внешнего ОЗУ сформированный пакет импульсов посредством управления ПЛИС передается через интерфейс USB в ЭВМ.

Далее производится очистка сигнала, его моделирование для обработки и расчет данных о задержке в среде. Но имея образец сигнала в базе данных можно это сделать и вручную, так и построить автоматический обработчик.

Вся техническая часть описана в двух патентах:
Уровень "железа"
https://yadi.sk/i/CGoIRuSJuWSd0w
Програмное обеспечение
https://yadi.sk/i/7GLPioXWt6cddQ
Проводимая научная работа опиралась на результаты опытов, в том числе на разработанном оборудовании. Рассматривались вопросы термодинамических свойств жидких углеводородов в рамках кластерной модели физической теории.
Список статей неполный.

Cами статьи можете посмотреть по ссылкам
https://yadi.sk/i/PKBXK96hP7w2IQ
https://yadi.sk/i/rWkikx7EvayP9Q
https://yadi.sk/i/q5RDotp_5TB8_g

Maureen Zehring
English version
And so, its English-languag version of all materials about my project (measuring the velocity of ultrasound and density of liquid) and reprint of my publications.
https://yadi.sk/i/qUL1xXYOh1LwWQ
https://yadi.sk/i/TRY1LVIMcFrmfw
https://yadi.sk/i/QA6cHyF7SPGIOw
https://yadi.sk/i/xcT9k8msVVduzg
https://yadi.sk/i/lMMBf_SmD2orMA
И конечно же о деньгах
Мы же не могли обойти комерческий вопрос, связанный с проектом. Оборудование прошло тестовые испытания. Сертификация и продажа возможны.

Оборудование готово к серийному выпуску и продаже.

Есть небольшое представление о данно теме в презентации.

https://yadi.sk/i/Q86t3BaXftIQrA
Контакты

https://t.me/I_am_Lutra
widrr1990@gmail.com
This site was made on Tilda — a website builder that helps to create a website without any code
Create a website