Пьезоэлектрический приемник акустических сигналов

 

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий пьезоэлектрический преобразователь, соединенную с нимсхему коррекции и индикатор, отличающийс я тем, что, с целью расширения полосы неискаженного приема, схема коррекции выполнена в виде последовательно соединенных первого и второго сумматоров, первого инвертора , первого и второго блоков задержки, выход первого блока задержки подключен к второму входу второго сумматора, и третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход к индикатору, и последовательно соединенных второго инвертора, входом подключенного к выходу первого сумматора, и третьего блока задерж (Л ки, выходом подключенного к второму входу первого сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

15!)4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3700610/25-28 .(22) 15.02.84 (46) 07.11.85. Бюл.-У 41 (72) Д.А. Кривенков (53) 620.179.16(088.8) (56) Иванов В.И. Методы и аппаратура контроля с использованием акустической эмиссии. M.: Машиностроение, 1-980.

Домаркас В.М. и др. Контрольноизмерительные пьезоэлектрические: преобразователи. Вильнюс, Минтис, 1975. (54) (57) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК

АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий пьезоэлектрический преобразователь, соединенную с ним схему коррекции

„„SU„„1190255 А и индикатор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения полосы неискаженного приема, схема коррекции выполнена в виде последовательно соединенных первого и второго сумматоров, первого инвертора, первого и второго блоков задержки, выход первого блока задержки подключен к второму входу второго сумматора, и третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход к индикатору, и последовательно соединенных второго инвертора, входом подключенного к выходу первого сумматора, и третьего блока задержки, выходом подключенного к второму входу первого сумматора.

1190255

30 где

/ W)(P)=

35 (2) Р "-Р +Р

Р,=P5", Р,;

40 ю " 2е. (Р" о(") 45

50 (6/

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для увеличения широкополосности преобразоватс пей в приборах акустической эмиссии.

Целью изобретения является расширение полосы неискаженного приема акустических сигналов.

Расширение полосы неискаженного приема достигается за счет того, что схема коррекции. реализует передаточную функцию пьезоприемника (ф ) в широкой полосе частот

Ф/„(Р) = (Р!

Для пьезоприемника, работающего электрически в режиме холостого хода, справедливо соотношение где Р р — смещение граней пьезопластины; е,E — пьезоэлектрическая и диэлектрическая константы пьезопластины;

u — электрическое напряжение на пьезоприемнике; р — параметр преобразования

Лапласа.

Путем математического моделирования электроакустического тракта получают следующие соотношения.

-2(р е+ 2ц.) „

1о

pf,=pf

-(p + 0L) о У2 . 2(Р +gц

<-<, е„е где индексы 2,1,0 соответствуют среде в которой происходит излучение, пьезопластине и демпферу

Я Я вЂ” коэффициенты прохожде21 )о 12

5 ния и отражения для соответствующих сред; с — коэффициент затухания

УЗК в пьезопластине; толщина пьезопластины, 10

L ), = — 1

С1 где С вЂ” скорость звука в пьезоплас1 тине.

Подставив (2)-(7) в уравнение (1), 15 получим

Pu =%(P) Р 2 ) (8 где

Г .)Р «l)i -(pi «l)

%(Р1=

D2„K P1+e„о pe-е (1 . е 2/р-,+о/.!.

1-Р10P„e

Передаточная функция корректирую25 щего устройства определяется из соотношения

1 йк= 11

w(p) . (!!!)

-(p dL))(-)panic(L))

" !о

На чертеже приведена блок-схема пьезоэлектрического приемника акустических .сигналов.

Приемник содержит последовательно соединенные пьезоэлектрический преобразователь 1, первый и второй сумматоры 2 и 3, первый инвертор 4, первый и второй блоки 5 и 6 задержки, выход первого блока задержки связан с вторым входом второго сумматора 3, .третий сумматор 7, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора 3, и индикатор 8, последовательно соединенные второй инвертор 9, вход которого подклю- чен к выходу первого сумматора 2, и третий блок 10 задержки, выходом подключенный к второму входу первого сумматора.

Приемник работает следующим образом.

Сигнал с выхода пьезоэлектрического преобразователя 1 поступает на первый вход первого сумматора 2, Составитель Л.Иванов-Шиц

Техред О.Неце Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Гратилло

Заказ 6971/45

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 на второй вход которого поступает сигнал с его выхода, прошедший через. второй инвертор 9 и третий блок 10 задержки. Время его задержки равно половине периода собственной частоты пьезопластины. С выхода первого сумматора 2 сигнал поступает также на первый вход второго сумматора 3, на второй вход которого поступает сигнал с его выхода, прошедший через первый инвертор 4 и первый блок 5 задержки на время с

190255 ф

С выхода второго сумматора 3 сигнал поступает также на первый вход третье. го сумматора 7, на второй вход которого поступает сигнал с выхода первого блока S задержки, прошедший дополнительно через второй блок 6 задержки на время . На выходе третьего сумматора 7 формируется электрический сигнал, повторя1Q юший по форме акустический сигнал, подаваемый на преобразователь