189452. lajstromszámú szabadalom • Berendezés akusztikus felületi hullámok csillapításának mérésére
1 189 452 2 A találmány tárgya berendezés akusztikus felületi hullámok csillapításának mérésére, ahol a csillapítás külső nemelektromos jelösszetevő által befolyásolt mennyiség és egyidejűleg egy második befolyásoló mennyiség jelen van, amely ugyanazon felületi hullám terjedési sebességének változását idézi elő. A berendezés alkalmas arra, hogy gáz halmazállapotú közegeknek akusztikus felületi hullámvezetőre gyakorolt csillapításhatását kimutassa és a nevezett paraméterek közül csupán egyet-egyet befolyásoló mérőmennyiségeket szelektíven érzékeljen. Az irodalomból (Akusticeskij zurnal 6/1978, 813. oldal) ismertek olyan kapcsolási elrendezések, amelyek az akusztikus felületi hullámok csillapításának kiértékelésére elektromos jel amplitúdójának csillapítását alkalmazzák. Ennek során két akusztikus felületi hullám interferenciát csillapításváltozások kimutatására alkalmaznak. A WP jelű 246 229 alapszámú NDK-beli szabadalmi bejelentésből ismert olyan berendezés felületi hullámok csillapításának mérésére, amely speciális háromátalakítós elrendezéssel két, 90°-kal eltolt kimeneti jelet állít elő, amelyek összeadva <p, alapfázist eredményeznek, aminek következtében az elrendezés oszcillátor frekvenciahatározó elemeként való alkalmazása esetén ft alapfrekvencia adódik. Amennyiben az akusztikus felületi hullám egyik terjedési szakaszán a csillapítást külső befolyással megváltoztatjuk, a megfelelő jelvektor nagysága is változik és a két kimeneti jel összeadásával f2 frekvencia keletkezik, amely a csillapítás mértékét képezi. Mindkét berendezéssel az akusztikus felületi hullám csillapításának nagy érzékenységű kimutatása lehetséges, ahol a berendezések készülékigénye különböző. A fenti berendezések hátránya, hogy az akusztikus felületi hullámok csillapításának és sebességének egyidejű befolyásolása esetén az eredő jelkomponensek nem választhatók szét, illetve csak speciális mérési módszerek segítségével érzékelhetők, amelyek viszont folyamatos mérést nem tesznek lehetővé. A találmány célja, hogy akusztikus felületi hullámok csillapításának mérésére olyan berendezést hozzunk létre, amellyel az akusztikus felületi hullám csillapításváltoztatással és sebességváltoztatással történő összetett befolyásolása esetén csak a csillapításváltoztatással előidézett jelösszetevő folyamatosan kimutatható. A találmány további célja, hogy két mért mennyiség elvi szelekcióját tegyük lehetővé, ahol az egyik mérőmennyiség csak a csillapítást és a másik csak az akusztikai felületi hullám terjedési sebességét befolyásolja. A találmány célja továbbá egyszerűen kiértékelhető, digitalizálható kimeneti jel előállítása nagy felbontás és kevés alkotóelem mellett. A találmány feladata, hogy érzékelési céljára szabványos szerkezetként alkalmazott háromátalakítós elrendezés alapján olyan berendezést hozzunk létre, amely a sebesség befolyásolása esetén jelmennyiségként csak a csillapítás befolyásolását jelzi, valamint olyan szerkezetet, amely két mérőmennyiség jelszétválasztását elvileg lehetővé teszi. A feladat megoldására olyan berendezést hoztunk létre, amelynek hullámvezetői háromátalakítós elrendezésekkel vannak ellátva, ahol a háromátalakítós elrendezés középső átalakítója kimeneti átalakítóként, míg két külső átalakítója elektromosan azonos bemeneti átalakítóként van elrendezve, továbbá a középső kimeneti átaiakítótól a külső átalakítók felé irányuló terjedési szakaszok egymástól az átalakítók közepes frekvenciához tartozó hullámhosszának legalább negyedével különböznek. Az akusztikai elrendezés oszcillátor visszacsatoló négypólusát képezi. A találmány szerint a berendezés első oszcillátorának háromátalakítós elrendezése az akusztikus felületi hullám mindkét terjedési szakaszával együtt a mérendő közeggel tefjes egészében érintkezik, míg második oszcillátorának háromátalakítós elrendezése egyik oldala a mérendő közeggel érintkezik és másik oldala állandó feltételeknek van kitéve,, továbbá az első oszcillátorral és a második oszcillátorral előállított frekvenciák kivonása következik és a mérendő közeggel érintkező terjedési szakaszok rétegszerkezettel és/vagy fizikai és/vagy kémiai és/vagy fizikai-kémiai szelektivizálószerekkel vannak ellátva. Előnyös, ha az első háromátalakítós elrendezés és a második háromátalakítós elrendezés egymástól elkülönített elemként közös mérőkamrában van elrendezve és továbbá harmadik háromátalakítós elrendezés - egyik oldalát hasznosítva - referenciaelemként a mérőkamrán kívül van elrendezve. Az első háromátalakítós elrendezés és a második háromátalakítós elrendezés egymástól elkülönítve a mérőkamrában rendezhető el, ahol a második háromátalakítós elrendezés egyik felével a hullámvezető elülső oldalán és másik felével a hullámvezető hátoldalán van elrendezve, míg a középső kimeneti átalakítók párhuzamosan vannak kapcsolva és a hátoldali elrendezés a mérendő közeggel nem érintkezik. Célszerű, ha az első háromátalakítós elrendezés és a fél második háromátalakítós elrendezés közös hullámvezető elülső oldalán van elrendezve, valamint a két elrendezés között csillapítóanyag van elrendezve, míg a második háromátalakítós elrendezés másik fele a közös hullámvezető hátoldalán van elhelyezve, továbbá a középső kimeneti átalakítók párhuzamosan vannak kapcsolva és a hátoldali elrendezés a mérendő közeggel nem érintkezik. Előnyös továbbá, ha az első háromátalakítós elrendezés és a fél második háromátalakítós elrendezés közös hullámvezetőn van elrendezve, ahol a két elrendezés között csillapítóanyagok vannak elhelyezve és a második háromátalakítós elrendezés másik fele elkülönített referenciaelemként van elrendezve. A találmány szerinti berendezést előnyös kiviteli példák kapcsán, rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol a rajzon az 1. ábra referenciaelemmel, valamint háromátalakítós elrendezésekkel ellátott kiviteli példát, a 2. ábra háromátalakítós elrendezés hátoldalán elhelyezett referenciaelemmel ellátott kiviteli példát, míg a 3. ábra mérőkamrán kívül elhelyezett referenciaelemmel, valamint hullámvezetőn elrendezett 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 2
