Акустический преобразователь

 

Изобретение относится к акустическим преобразователям, применяемым в морских и скважинных геофизических приборах, и может быть использовано в геологоразведочной, нефтяной, газовой и других отраслях промьшшенности. Акустический преобразователь содержит пьезоэлемент, размещенный между накладками и сжатьш армирующим злементом. Целью изобретения является повьшение электроакустического КПД. Армирующий элемент вьшолнен в виде одной или двух соединенных акустически прозрачным кольцом гофрированных трубок, при этом конць трубок скреплены с торцами накладками. Введение гофрированных трубок и акустически прозрачного кольца позволяет получить зиачительное увеличение электроакустического коэффициента полезного действия, а также дополнительный положительный эффект в виде снижения резоианснбй частоты.1 з.п.ф-лы,2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (1D (5D 4 1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДК П.:ЛЬСТВУ

+i IH iY$ ы.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3972396/24-25 (22) 04.11.85 (46) 23.02.88. Бюл. В 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и г. еохимии (72) B.Н.Носов (53) 550.83(088.8) (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к акустическим преобразователям, применяемым в морских и скважинных геофизических приборах, и может быть использовано в геологоразведочной, нефтяной, газовой и других отраслях промьппленности.

Акустический преобразователь содержит пьезоэлемент, размещенный между накладками и сжатый армирующим элементом. Целью изобретения является повышение электроакустического КПД.

Армирующий элемент выполнен в виде одной или двух соединенных акустически прозрачным кольцом гофрированных трубок, при этом концы трубок скреплены с торцами накладками. Введение гофрированных трубок и акустически прозрачного кольца позволяет получить значительное увеличение электроакустического коэффициента полезного действия, а также дополнительный положительный эффект в виде снижения резонансной частоты.1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1376054

Изобретение относится к акустическим преобразователям, используемым в морских и скважинных геофизических приборах, и может быть использовано в геологоразведочной, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение электроакустического КПД.

На фиг.1 схематически показан акустический преобразователь; на фиг.2 — то же, вариант выполнения.

Акустический преобразователь (фиг.1) содержит Ъекционированный пьезоэлемент 1 из пьезошайб или пьезодисков, склеенных между собой. Пье. зоэлемент может быть выполнен из одного куска пьезокерамики. Поляризация пьезокерамики продольная. На торцах пьезоэлемента расположены накладки 2 и 3. Армирующий элемент (фиг.2) выполнен в виде двух одинаковых гофрированньтх трубок 4 и 5, между которыми размещено акустически прозрачное кольцо 6, соединенное с концами трубок с помощью пайки, сварки или другого способа крепления. Другие концы армирующих элементов соединены с торцами накладок 2 и 3. Внутри преобразователя размещена звукопроводящая компенсационная жидкость. Компенсатор давления выполнен в виде резиновой трубки, размещенной поверх акустически прозрачного кольца, вы-. полненного из металла с радиально направленными отверстиями. Пространство между наружной поверхностью пьезоэлемента 1 и внутренней поверхностью гофрированных трубок 4 и 5, заполненное жидкостью, образует волновод, причем скорость распространения звука в жидкости равна примерно одной трети от скорости распространения звука в пьезокерамике, что необходимо для получения сфазированности колебаний, излучаемых (или принимаемых) наружной поверхностью накладок

2и3.

Акустический преобразователь работает следующим образом.

При подаче выходного напряжения резонансной частоты на зажимы А и Б пьезоэлемента 1 последний увеличивает или уменьшает свой продольный размер вместе с накладками 2 и 3, приводящими в движение и упругую гофрированную трубку. Механические потери в упругом армирующем элементе в данном случае преобразуются в колеба10

40 ния гофрированных трубок, передающих акустическую энергию в окружающее пространство.

Электроакустический КПД К возрастает вследствие роста сопротивления излучения г за счет увелиS чения поверхности излучения изза введения в преобразователь упругого армирующего элемента в виде гофрированных трубок 4 и

5, с размещенным между ними звуко1 прозрачным кольцом. Механические потери в упругом армирующем элементе, приводящие к понижению коэффициента электромеханической трансформации N, в предлагаемом преобразователе реализуются в полезную энергию излучения, что и приводит к повьппению электрОакустическОГО KIIg Кеа, кОтОрыи оказывается равным 87,5Х, что. на

37,57 больше значения К типового акустического преобразователя с армирующим стальным болтом, равного около 40-50Х.

В процессе проведения стандартных гидроакустических измерений обнаружен дополнительный положительный эффект †.наличие резонанса на гораздо более низкой, чем расчетный резонанс

1950 Гц, частоте 380 Гц, что позволяет уменьшить продольные размеры преобразователя.

Повьппение электроакустического

КПД варианта акустического преобразователя (фиг.2) объясняется дальнейшим увеличением сопротивления излучения r, а также повьппением механической добротности, введением в преобразователь волновода и выводом энергии через акустически прозрачное кольцо 6.

Формула из обр е тения

1. Акустический преобразователь, содержащий пьезоэлемент, размещенный между накладками и сжатый армирующим элементом, отличающийся тем, что, с целью повьпнения электроакустического КТЩ, в нем армирующий элемент выполнен в виде гофрированной трубки, концы которой скреплены с торцами накладок.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что армирующий элемент выполнен в виде двух гофрированных трубок, между которыми размещено акустически прозрачное кольцо.

1376054

Составитель Н.Журавлева

ТехредМ.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Редактор Н.Бобкова

Тираж 522 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 784/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р л. П оектная, 4