Акустический пьезопреобразователь для жидких сред

 

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть исио.мьзовано при измерении расхода жидкости ультразвуковым методом. Целью изопротения является повышение номехозапинценности преобразователя за счет увеличения эффективности его демпфирования. Прикрепленный к ньезоэлементу 2 демпфер 3 выно.чнен в виде последовательно устаног ленных по оси преобразователя п магнитных конических лову1иек, обращенных одна к другой противоположными полюсами для надежно1Ч) акустического контакта между ними н снижения уровня помех. Лля уменьшения нереотражений звуконоглотитель 4 размешен ни боковых новерхностях демпфера 3. 1 M.I. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (0 4 Ь 01 Х 29 02, Й О1 I 1 66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ „,1З

ЙИЙЛН (21) 4084469/25-28 (22) 03.07.86 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ 6 (71) Куйбышевское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения «Нефтехимавтоматика» (72) H. С. Марьин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Королев М. В. Эхо-импульсные толщи номеры. М.: Машиностроение, 1980, с. 20--35.

Патент США .% 4417480, кл. 73--8.61, 1983.

„„SU„„1392491 А1 (4) AKY(.TÈ 11=(.Кий ПЬЕЗОПРЕ()1>l .

ЗОВАТЕЛЪ ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД (57) Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано при измерении расхода жидкости ультразвуковым методом. Целью изобретения является повышение помехозащищенности преобразователя за счет увеличения эффективности его демпфирования. Прикрепленный к пьезоэлементу 2 демпфер 3 выполнен в виде последовательно установлснных

Но оси преобразователя fl магнитных конических ловушек, обращенных одна к другой противоположными полюсами для наде>KHol о акустического контакта между ними и снижения уровня помех. Для уменьшения переотражений звукопоглотитель 4 размещен il;) боковых поверхностях демнферн 3. 1 и,ь

1392491

Формула изобретения

45 (оставитель В. Бабина

Рсаак<ор И. 1 (<б> <енко Iсхре,< И. Верее Корректор М Шароши

3 а ка (18(>5,, >0 1 ира>к 847 Подписное

В11И1111! Г((«>,<> ð(T<>«н«ого коми ге та <.(:(:Р зеаа>< изобр(T« ><><(3 и <и крьпий

I 1,3<1:35, Мослна, >К 35, Рак(нская наб., т. 4,5

118< и (н .(гн(нгн -«(>«игр;«1>ич<ско(нреанри>оис, i Ужгород, уа 11роелтная, 4

Изобреге ии(относится к контрольноизмерительш>й гехиике и может быть использовано ири изм«р«нии расхода жидкости ультразвуковым методом.

Целью изобретения является повышение иомехозащищен ности иреобразоват«ля за счет увеличения эффективности его демпфирования.

11а черт«же «комати (и<> изображ«н акустический иьезоирсобразон;1(ель лля жидких сред.

Пр«обра:3оватсль сод«ржит корпус 1 и у«TBH(>B. 1«нные в H(Nl HI P:3(>3(1«M«H1 2, фер 3 и размещенный на его боковых поверхностях звукоиоглотит(ль 4. М«>кд; звукопоглотителем 4 и ст«нками корпуса установлена втулка 5 из изоляционного материала, об«сиечнвакицая эл«ктрнческо« раздел«ние д(миф«ра 3 и к<>риу,(1.

Кроме того,;(«миф«р 3 выполнен в виде иос.(«донат«льни установленных и(> оси преобразователя н ма(нитных ловушек например, из феррита бария!. Ловушки обращены одна к друг<зй противоположными полюсами и акустически связаны контактной смазкой. Они Hiicl(>T сквозные отверстия для вывода проводника от пьезоэлемента 2 к высокочастотному разьему 6.

Ееом«трич«сhll(размс ры магнитных ловушек демифера 3 (3ыбирак>1 в зависимости от размеров иьезоэлем«нта 2, частоты и протяженности зоны Френеля. Если ее протяженность мала, го магнитную ловушку выполняют в форме ус(ч«нного конуса, достаточная . \. Iя практики са (и«HI> затъхания в ho тором выбирается при отношении диаметра основания к высоте 1:1,5. Если жс протяженность зоны Френеля велика, магнитную ловушку выполняют ирофнлированной, т. е. часть ловушки, прим ы как>шш я к пьезоэлементу 2, изготавливается цилиндрической, а противоположная часть — в виде усеченного конуса.

Торец корпуса 1 вместе с прикрепленными к нему с помощью токоироводящего клея иьезоэлеме(3(а 2 и первой магнитной ловушки представляет собой неразборный узел и является съемным.

Акустический иьезоиреобразователь для жидких сред работает следующим образом.

При подаче рабочег(> импульса на пьезоэлемент 2 ультразвуковые колебания излучаются в контролируемую жидкость. Энергия импульсы, распространяющегося оТ тыль5

35 ной поверхности пьезоэлемента 2, беспрепятственно проходит в демпфер 3 и затухает в нем, поскольку демпфер 3 выполнен в виде ловушек конической формы из материала с акустическим сопротивлением, близким акустическому сопротивлению пьезоэлемента 2. В результате происходит гашение паразитных импульсов, создающих сравнимые по амплитуде с полезными сигналами акустические помехи.

Импульсы, прошедшие боковую поверхность демпфера 3, попадают в звукопоглотитель 4, где полностью поглощаются. Для более эффективного демпфирования помех, возникаю(цих из-за переотражения импульсов на границе демпфер 3 — — звукопоглотитель 4, последний также выполняют из материала с близким акустическим сопротивлением материалу демпфера 3.

3а счет выполнения ловушек демпфера 3 магнитными, обращенными одна к другой противоположными полюсами, обеспечивается их ирижатие и, следовательно, надежный акустический контакт между ними. Набирая пакет демпфера 3 из магнитных конических ловушек, добиваются требуемых условий демпфирования. Так, при увеличении длины демпфера обеспечивается вывод паразитных импульсов за пределы выборки временного селектора !не показан) расходомера, а прим«няя разнодлинные демпферы, отличающиеся на четвертьволновую толщину ловушки, снижают акустическое усиление иаразитных сигналов.

Таким образом, при использовании акустического пьезопреобразователя расходомера повышается эффективность демпфирования путем снижения уровня шумов.

Акустический пьезопреобразователь для жидких сред, содержащий корпус и установленные в нем пьезоэлемент, демпфер и звукопоглотитель, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, д«мпфер выполнен в виде последовательно установленных по оси преобразователя и магнитных конических ловушек, обращенных одна к другой противоположными полюсами, звукопоглотитель размещен на боковых поверхностях демпфера, а между звукоиоглотителем и стенками корпуса установлена втулка из изоляционного материала.