[发明专利]在流动介质环境中实时测量静态声速的装置及其应用方法

权利要求书

1.在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，包括声波换能器(1)、反射器和测量室(2)，所述声波换能器(1)和反射器设在测量室(2)内，其特征在于：所述测量室(2)上设有介质迟滞交流通道，所述介质迟滞交流通道既能够迟滞介质的运动速度，又允许介质通过。

2.根据权利要求1所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述介质迟滞交流通道包括在测量室(2)壁上设置的介质交流孔(4)。

3.根据权利要求1所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述介质迟滞交流通道包括迟滞层(5)，所述迟滞层(5)构成测量室(2)的全部或部分室壁。

4.根据权利要求1所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述介质迟滞交流通道包括介质交流孔(4)和迟滞层(5)，所述介质交流孔(4)设在测量室(2)壁上，所述迟滞层(5)覆盖在全部或部分介质交流孔(4)上。

5.根据权利要求3或4所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述迟滞层(5)的材料为多孔材料。

6.根据权利要求5所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述迟滞层(5)的材料为粉末冶金烧结材料。

7.根据权利要求1～4任一所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述反射器为平面反射器(3)或具有聚束功能的曲面反射器。

8.根据权利要求7所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述曲面反射器为球面反射器(6)或旋转抛物面反射器(7)或椭球面反射器。

9.根据权利要求1～4任一所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置，其特征在于：所述反射器设有多个，所述声波换能器(1)发出的声波信号经多个反射器依次反射后回到声波换能器(1)。

10.根据权利要求1～9所述的在流动介质环境中实时测量静态声速的装置的应用方法，其特征在于：声波换能器(1)与反射器的距离为S，经介质迟滞交流通道进入测量室(2)的介质运动速度为v，测量得到声波传播的时间为t，计算声波传播时间的最大误差：

Δ t = Sv 2 2 c 3 [ 1 + 1 ( 1 - v c ) 3 ] ; ]]>

在不计介质运动速度的情况下计算得到声波传播速度的最大误差：

Δ c = v 2 2 c [ 1 + 1 ( 1 - v c ) 3 ] ; ]]>

通过Δt和Δc评价在流动介质环境中实时测量静态声速的装置的测量精度。