Электроакустический преобразователь изгибных колебаний

 

Изобретение касается технической акустики и может найти применение в ультразвуковых измерительных устройствах, работающих преимущественно в газовых средах. Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя. Это достигается тем, что преобразователь, содержащий корпус и два прямоугольных биморфа, прикрепленных к корпусу, снабжен квадратным экраном, прикрепленным к корпусу, биморфы выполнены квадратными и прикреплены к корпусу по серединам их сторон стержнями, биморфы и экран последовательно расположены перпендикулярно оси, идущей по их центрам, центральный биморф в плоскости апертуры повернут относительно другого биморфа и экрана, расстояние по оси между биморфами кратное λ/2, где λ - длина волны в среде на резонансной частоте преобразователя, а длина стороны квадратного экрана не более 0,7 длины стороны квадратного биморфа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ1ЕСНИХ

РЕСПЮЛИН

1 P y;. у:-pr, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЛМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4-379145/24-10 (22) 15,02.88 (46) 15,07.90.Бюл. Р 26 (71) Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса (72) А,В.Тамулис, П,-Б.П.Иилюс и Й,Ю.Буткус (53) 534.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 368888, кл. В 06 В !/06, 1973.

Авторское свидетельство СССР

496051, кл, В 06 В 1/06, 1975о (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗГИБ!1ЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение касается технической акустики и может найти применение в ультразвуковых измерительных устройствах, работающих преимущественно в газовых средах, Цель изобретеИзобретение относится к технической акустике и может найти применение в ультразвуковых измерительных устройствах, работающих преимущественно в газовых средах.

Цель изобретения — повьппение чувствительности.

На чертеже схематично изображен предлагаемый электроакустический преобразователь изгибных колебаний, Электроакустический преобразова тель изгибных колебаний содержит корпус 1, два квадратных биморфа 2 и 3, каждый их которых прикреплен к корпусу 1 по серединам сторон четырьмя стержнями 4, и прикрепленный к корпу-, {51)5 В 06 В 1/06, Н 04 R 17/00 ния — повышение чувствительности преобразователя. Это достигается тем, что преобразователь, содержащий корпус и два прямоугольных биморфа, прикрепленных к корпусу, снабжен квадратным экраном,. прикрепленным к корпусу, биморфы выполнены квадрат«ыми и прикреплены к корпусу по серединам их сторон стержнями, биморфы и экран последовательно расположены перпендикулярно оси, идущей по их центрам, центральный бпморф в плоскости апертуры повернут относительно другого биморфа и экрана, расстояние по оси между биморфами кратное /2, где — длина вол««ь« в среде на резонансной частоте преобраэова,еля, а длина стороны «;в цратного экрана не более 0,7 длины стороны квадратного б««морфа. 1 ил, су 1 квадратный экран 5 с длиной стороны не более 0,7 длины стороны квадратного биморфа ? или 3, биморфы

2 и 3 и экран 5 последовательно расположены перпендикулярно ос«, идущей по их центрам, центральный биморф 3 в плоскости апертуры повернут относительно другого биморфа 2 и экрана а расстояние по оси между биморфами кратное g/2, где — длина волны в среде на резонансной частоте преобразователя.

Устройство работает следующим образом, При работе устройства наибольшая амплитуда изгибных колебаний получа1577874

Йтся на резонансной частоте биморфов, которая, в свою очередь, определяется их геометрическими размерами, При креплении квадратных биморфов стерж5 нями rro серединам сторон этих бимор+ фов синфазно -и с большой амплитудой колеблятся их углы, а центральная их часть колеблется,противофазно, поэтомч закрывается экраном, Центральный иморф играет роль экрана центральной асти другого биморфа, его же центальную часть закрывает пассивный кран 5. При электрически последовательном включении биморфов 2 и 3 для обеспечения синфазности излучаеМого акустического или принимаемого преобразованного электрического сигналов от обоих биморфов 2 и 3, выбор рассстояния по оси между бимор- 20 фами 2 и.3 зависит от положения векторов поляризации пьезопластин биморфов 2 и 3 относительно друг друга, Например, при расстоянии A/2 вектора поляризации пьезопластин должны 25 ,быть противоположными, поскольку рабочими являются углы квадратных би. морфов 2 и 3, повернутые в площади апертуры, положение центрального биморфа создает оптимальные условия работы 30 другому, поскольку закрывает центральную противофазно.колеблющуюся его часть, а углы остаются открытыми.

Биморфы 2 и 3 состоят каждый из двух склеенных (металлической и ньезокерамической) пластин. Биморфы

2 и 3 прчкреплены к пластмассовому корпусу 1 латунными стержнями 4, которые одновременно служат токопроводящими электродами, поскольку попарно припаяны припоем Вуда к противоположным электродам биморфов 2 и 3.

Экран 5 прикреплен к корпусу по углам стержнями.

Таким образом, предлагаемый преоб разователь более чувствителен, имеет меньшие габариты (биморфные элементы размещаются один над другим), легко изготовить ряд таких преобразователей с разными резонансными частотами, а простота изготовления позволяет достичь хорошей повторяемости парамет.— ров.

Формула изобретения

Эл ектр о аку стич ес кий пр ео бр аз о в атель изгибных колебаний, содержащий два прямоугольных идентичных биморф" ных пьезопреобразователей, прикрепленных к корпусу, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введен квадратный экран, прикрепленный к корпусу, а биморфные пьезоэлементы выпол-. нены квадратными, причем середины сторон каждого из пьезоэлементов соединены с корпусом стержнями, а пьезоэлементы повернуты друг относительно друга на угол, меньший 90 и расположены с одной стороны экрана осесимметрично и параллельно ему, причем расстояние между биморфнымн пьезоэлементами кратно Я/2, где - длина звуковой волны в среде на резонансной частоте преобразователя, а длина стороны экрана не более 0,7 длины стороны биморфа.

1577874

Л/

Составитель В. Кудрявцев

Редактор Ю,Середа Техред И.Мор гентал. Корректор С. Шевкун

Заказ 1876 Тираж 386 Подписное

ВНИЙПИ r

НИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101