Устройство для измерения ширины характеристики направленности ультразвукового излучателя

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров полей ультразвуковых излучателей. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих частот в область меньших частот. Это достигается за счет использования зависимости интенсивности света в первом дифракционном порядке от угла между направлением распространения светового луча и направлением распространения ультразвуковой волны в области дифракции Рамана-Ната. Световой пучок от источника 1 монохроматического излучения проходит через прямоугольное отверстие в диске узла 3 формирования измерительной метки и дифрагирует на ультразвуковой волне в акустооптической ячейке 4. Спектр светового пучка, прошедшего через ячейку 4, формируется в фокальной плоскости линзы 5. После линзы часть светового пучка через светоделитель 6 с помощью проекционного узла 9 увеличивается и проектируется на экран 10. Распределение интенсивности света в первом порядке дифракции соответствует характеристике направленности. Одновременно на экране формируется световая метка, которая представляет собой спектр дифракции светового луча на прямоугольном отверстии диска. Измерение осуществляется путем последовательного совмещения метки с максимумами или минимумами в первом порядке дифракции и считывания значения угла по круговой шкале с нониусом, которые нанесены на поверхности диска, выполненного с возможностью вращения относительно своей оси. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТ1НЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 !

i с

1 I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг:/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1НРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4431201/25-28 (22) 25.05.88 (46) 07.01.90. Бюл. В 1 (72) Е.И.Токмакова (53) 532.59 (088.8) (56) Cohen М.с., Gordon Е.I. Bell.

Syst. Teehn. 3., 1965, v. 44 р. 693. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПРАВЛЕННОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров полей ультразвуковых излучателей. Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот в область. меньших частот. Это достигается за счет использования зависимости интенсивности света в первом дифракционном порядке от угла между направлением рас- пространения светового луча и на- . правлением распространения ультразвуковой волны в области дифракции

Рамана — Ната. Световой пучок от источника 1 монохроматического из„.яи„„ддмыд. а1 (51) 5 С 01 Н 3/10

2 лучения проходит через прямоугольное отверстие в диске узла 3 формирования измерительной метки и дифрагирует на ультразвуковой волне в акустооптической ячейке 4. Спектр светового пучка, прошедшего через ячейку

4, формируется в фокальной плоскости линзы 5. После линзы часть свето- вого пучка через светоделитель 6 с помощью проекционного узла 9 увеличивается и проектируется на экран

10. Распределение интенсивности света в первом порядке дифракции соответствует характеристике направленности. Одновременно на экране формируется световая метка, которая представляет собой спектр дифракции светового луча на прямоугольном отверстии диска. Измерение осуществляется путем последовательного совмещения метки с максимумами или минимумами в первом порядке;дифракции и считывания значения угла по круговой шкале с нониусом, которые нанесены на поверхности диска, выполненного с возможностью вращения относительно своей оси. 2 ил.

1534331

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров полей ультразвуковых излучателей.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот в область ,меньших частот.

Поставленная цель достигается за счет использования зависимости интенсивности света в первом дифракционном порядке от угла между направлением распространения светового луча и направлением распространении ультразвуковой волны в области дифракции Рамана Ната.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для измерении характеристики направленности ультразвукового (УЗ) излучателя; на фиг.2 узел формирования измерительной метки °

Устройство содержит источник 1 мо" нохроматического излучения, узел 2 расширения и коллимации светового луча, узел 3 формирования измерительной метки, акустическую ячейку 4, собирающую линзу 5, светоцелитель 6, диафрагму 7, приемник 8 излучения, проекционный узел 9 и экран 10.

Узел 3 формирования измерительной метки содержит кольцо 11, в котором соосно закреплен с возможностью вращения диск 12 с вырезанным в центре прямоугольным отверстием 13. На поверхности кольца и диска нанесена

С круговая шкала с нониусом.

Устройство, работает следующим образом.

Формируемый источником 1 монохроматического излучения и узлом 2 расширения и коллимации световой пучок проходит через прямоу.гольное отверстие в непрозрачном диске узла 3 формирования измерительной метки и далее „5 через акустооптическу:ю ячейку 4, где взаимодействует с УЗ излучением по всему сечению .УЗ пучка.

В результате взаимодействия светового и УЗ пучков в угловой спектр светового пучка переносится информация об угловом спектре УЗ поля, Спектр прошедшего через УЗ ячейку светового пучка формируется в фокальной плоскости собирающей линзы 5.

После линзы осуществляется разделение светового пучка светодеаителем 6.

Диафрагма 7, расположенная в фокальной плоскости собирающей сферической линзы 5, выделяет из части.светового пучка, прошедшего через светоделитель 6, первый порядок дифракции, мощность которого регистрируется приемником 8 излучения и пропорциональна распределению УЗ мощности по компонентам углового спектра УЗ пучка при изменении угла ориентации последнего относительно;проходящего через него светового пучка. Это измерение производится на частотах в диапазоне от нескольких десятков до сотен мегагерц, т,е. в области дифракции

Брегга.

Измерение ширины характеристики направленности УЗ излучателей в области нижнего края мегагерцового диапазона, т.е. в области дифракции

Рамана — Ната, выполняется в отра" женной от светоделителя 6 части светового пучка. При этом полученный в фокальной плоскости собирающей линзы 5 спектр увеличивается и проектируется с помощью проекционного узла 9 на экран 10. При этом в первом порядке дифракции распределение света по окружности соответствует распределению УЗ мощности по угловым компонентам УЗ оля и определяет характеристику направленности

УЗ излучателя в дальней зоне. ОдновРеменно на экране формируется световая измерительная метка, которая представляет собой спектр дифракции светового пучка на прямоугольном отверстии диска 12 узла 3 формирования измерительной метки и имеет вид тонкой полосы, проходящей через центр изображения спектра, т.е. через нулевой порядок дифракции, и вращающейся при вращении диска 12 в кольце

11 так, что ось вращения совпадает в этим центром.

Измерение ширины характеристики направленности выполняется путем последовательного совмещения измеритель|ной метки с максимумами или минимумами распределения интенсивности света в первом порядке дифракции и считывания значения углов их ориентации по круговой шкале с нониусом, которые нанесены на поверхности кольца и диска.

Формула изобретения

Устройство для измерения ширины характеристики направленности ультра15

Составитель В.Чулков

Техред Л,Сердюкова

Редактор Е.Папп

Корректор Т.Малец

Заказ 36 Тираж 405 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 звукового излучателя, содержащее оптически связанные источник монохроматического излучения и установленные последовательно по ходу светового луча акустооптическую ячейку и собирающую линзу и установленные под углом

Брэгга относительно. светового луча диафрагму и приемник излучения, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот в область меньших частот, оно снабжено оптически связанными и последовательна установленными узлом расширения и коллимации светового луча и

34331 6 узлом формирования измерительной метки,.выполненным в виде непрозрачного кольца с круговой шкалой, внутри которого соосно закреплен с воэможностью вращения вокруг своей оси непрозрачный диск с нониусом и прямоугольным отверстием в центре, установленным между источником монохроматического, излучения и акустооптической ячейкой, светоделителем, установленным эа акустооптической ячейкой, и оптически связанными со светоделителем и установленными последовательно проекционным узлом и экраном.