Электропневматический преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 15 С 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4242257/24-24, (22) 25. 02. 87 (46) 23. 11.88. Бюп. В 43 (71) Институт проблем управления (автоматики и телемеханики) (72) В.И.Черньппев, А. Н. Шубин, М. Е.Лимонова, И. В. Вайс ер (SU), Бернд Хофманн и Арнульф Шварц (DD) (53) 621-525 (088.8) ,,(56) Патент США В 3534754, кл. 137-81.5, опублик. 1970. (54) ЭЛЕКТРОПНЕВМАТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в измерительной технике и в системах

„.ЯО„„ИЗ9ЗОЗ И управления технологическими процессами. Целью изобретения является упрощение преобразователя и повьппение коэффициента передачи. Для этого в качестве преобразующего элемента использована пьезотрубка 3, соединенная с корпусом t в котором установлен плоский турбулентный усилитель

2, через эластичную прокладку 7. Повьппение коэффициента передачи достигается установкой диафрагмы 4 с отверстием между первым торцовым отверстием пьезотрубки и акустическим вхо-, дом турбулечтного усилителя и рефлектора 5 на расстоянии C = P/2 от второго торцового отверстия пьезотрубки. .1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1439303

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в измерительной технике и в системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение коэф5 фициента передачи и упрощение преобразователя.

На чертеже показана схема предлагаемого электропневматического преобразователя.

Электропневматический преобразователь состоит из корпуса 1, на котором смонтированы плоский турбулентный усилитель 2, пьезотрубка 3, диафрагма 4 и рефлектор 5. Пьезотрубка

3 соединена с корпусом 1 через эластичные прокладки 6 и 7. Вместо эластичных прокладок можно использовать один слой эластичного клея. 20

Плоский турбулентный усилитель

2 состоит из корпуса 8, в который вмонтированы ламинарный 9 и приемный

10 каналы. Ламинарный канал запитывается постоянным давлением P, . В 25 приемном канале 10 возникает выходное давление Р электропневматического преобразователя. Между входным ламинарным и приемным каналами находится эона взаимодействия струй 11, пред- 30 ставляющая собой полость в корпусе

8. Она соединена двумя акустическими выходными каналами 12 и 13 с окружаю" ( щей средой. Напротив первого акусти ческого канала 12 расположена диафраг-3g (ма 4 с круглым отверстием 14. На расстоянии А от диафрагмы 4 расположен пьезокерамический преобразующий элемент в форме пьезотрубки 3, наружные 15 и внутренние 1б поверхности 40 которой металлизированы. К металлизированным поверхностям пьезотрубки подключаются электрические проводники входного электрического канала и для подачи электрического входного 45 переменного напряжения электропневматического преобразователя. Ось RR. пьезотрубки ориентирована перпендику-. лярно к оси ТТ плоского турбулентного усилителя 2, так что первое торцовое отверстие 17 пьезотрубки 3, отверстие 14 диафрагмы 4 и акустический выходной канал 12 плоского турбулентного усилителя находятся .на одной линии схода. Напротив второго торцового отверстия 18 пьезотрубки 3 на расстоянии С предусмотрен рефлектор 5, ширина которого равна или больше диаметра ньезотрубки 3.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче электрического переменного напряжения на пьезотрубку, она начинает пульсировать при определенной частоте переменного напряжения Б, т.е. периодически изменять свой диаметр в такт частоте возбуж,дения ° При частоте возбуждения

100 кГц от пьезотрубки в радиальном

H аксиальном направлениях излучается ультразвук. Аксиальное поле вблизи пьезотрубки сильнее радиального.

Поэтому аксиальное звуковое поле используется для управления плоским турбулентным усилителем 2. Вдоль оси RR пьезотрубки 3 действует аксиальная составляющая звукового поля, которая благодаря наличию первого торцового отверстия воздействует на акустический вход плоского турбулентного усилителя, причем диафрагма с отверстием служит для фокусировки наибольших амплитуд звукового давления на вход плоского турбулентного усилителя. При этом расстояния A и В следует выбирать малыми, а диаметр отверстия в диафрагме 4 целесообразно брать равными длине волны ультразвукового поля.

Наличие рефлектора позволяет усилить аксяальную составляющую звукового поля и направить ее к входу турбулентного усилителя вдоль оси

RR пьезотрубки через второе торцовое отверстие. При этом расстояние между рефлектором 5 и пьезотрубкой 3 должно составлять половину длины волны ультразвукового поля. Ультразвуковые волны, попадающие в зону взаимодействия струй 11, вызывают снижение выходного давления Рд, т.е.

Р((является функцией амплитуды и

:частоты входного переменного напряжения. формула изобр етения

Электропневматический преобразователь, содержащий установленные в корпусе подключенную к входному электрическому каналу пьезотрубку и плоский турбулентный усилитель, торцовые отверстия пьезотрубки расположены соосно с акустическим входным каналом турбулентного усилителя, отличающийся тем что с

У 9 целью повышения коэффициента передаСоставитель О.Гудкова

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Редактор М.Бланар

Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6055/34

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1439303

4 чи, он снабжен диафрагмой с круглым торцовым отверстием пъезотрубки на отверстием, установленной между пер- . Расстоянии С, кратном р /2. вым торцовым отверстием пьезотрубки 2. Преобразователь по п,.1, о т л ни акустическим входом турбулентного ч а ю ta и и с я тем, что, с целью 5 усилителя соосно с ними, причем ди- упРощения конструкции и повышения аметр D отверстия в диафрагме равен Ударостойкости, пьезотрубка соединедлине волны звукового поля, и реф- на с корпусом через эластичную проклектором, установленным перед вторым ладку