Генератор звуковых импульсов

 

440782

Сою

Социалистим вских

Республик ОБРЕтЕНИя

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено,26.09.72 (21) 1832482/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.08,74. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 05.02.75 (51) M. Кл. Н 03k 6/00

В 06b 1/02

Государствеииый комитет

Совета Мииистрав СССР оо делам иэооретеиий и открытий (53) УДК 621.373(088.8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

А. Э. Таранов

Ленинградский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени горный институт им. Г. В. Г1леханова (54) ГЕНЕРАТОР ЗВУКОВblX ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и может быть использовано, в частности, в акустических локаторах, эхолотах, ультразвуковых дефектоскопах и толщиномерах.

Известны генераторы коротких звуковых импульсов, содержащие последовательное соединение из генератора видеоимнульсов, генератора радиоимпульсов, усилителя мощности и электроакустического преобразователя.

Однако в известных устройствах импульс звукового давления, возбужденный в акустическом преобразователе, не оканчивается в момент окончания возбуждающего импульса из-за колебательных свойств акустического преобразователя.

lloc e окончания электрического импульса имеют место затухающие колебания, которые увеличивают «мертвую зону» измерительного прибора и отрицательно сказываются на его помехоустойчивости.

Для уменьшения влияния переходных процессов, возникающих в акустическом преобразователе, обычно используется электродинамическая обратная связь. Но введение отрицательной обратной связи уменьшает излучаемую устройством мощность.

Цель изобретения — уменьшить длительность излучаемого импульса без снижения излучаемой генератором мощности и чувствительности в режиме приема.

Это достигается тем, что в генератор звуковых импульсов дополнительно введен транзисторный ключ, а электроакустический преобразователь выполнен в виде двух склеенных

5 четвертьволновых элементов, причем один из них подключен к выходу усилителя мощности, а другой — к его входу и коллектору транзисторного ключа, управляющий электрод которого соединен с выходом генератора видео10 импульсов.

На чертеже приведена схема предлагаемого генератора звуковых импульсов, Генератор звуковых импульсов содержит генератор видеоимпульсов, выход которого

15 соединен с входом генератора 2 радиоимпульсов. Сигнал с генератора 2 радиоимпульсов поступает на усилитель 3 мощности и далее— на полуволновой электроакустический преобразователь 4 с отражателем 5 из пористой

20 резины. Электроакустический преобразователь выполнен из двух элементов четвертьволновой толщины. Возбуждающий элемент подключен к выходу. усилителя 3 мощности, а приемный элемент — к его Входной клемме и коллекто25 ру транзисторного ключа 6. Управляющий электрод 7 транзисторного ключа соединен с выходом генератора 1 видеоимпульсов, который генерирует прямоугольные импульсы, поступающие на генератор 2. Генератор 2 гене30 рирует синусоидальные колебания, частота которых соответствует резонансной частоте

440782 преобразователя 4. Таким образо. .„ импульсный сигнал генератора 1 получает синусоидальное заполнение от генератора 2, усиливается в усилителе 3 и поступает на преобразователь 4. Сигнал, поступивший на его возбуждающий элемент, возбуждает всю колебательную систему на частоте резонанса, соответствующего суммарной толщине пластин.

Благодаря тому, что преобразователь 4 выполнен из двух идентичных четвертьволновых преобразователей, механически соединенных между собой и образующих одну полуволновую колебательную систему, каждый из элементов (возбуждающий и приемный) совершает практически одинаковые по фазе, амплитуде и форме колебания. Эти колебания от приемного элемента поступают на входную клемму усилителя 3 и создают сигнал электромеханической обратной связи, что позволяет гасить колебания не только основной толщиной моды колебаний, но и колебания радиальные и изгибные, Гашение колебаний неосновных мод оказывается наиболее важным с точки зрения эффективности гашения заднего фронта импульса так как эти моды колебаний оказываются слабо связанными со средой излучения, а эквивалентная добротность и время переходного процесса колебательных систем этих мод велики. Поэтому система преобразователя из двух элементов, один из которых соединен с клеммой усилителя 3, обеспечивает гашение колебаний в конце импульса, т. е. осуществляет уменьшение его длительности.

Во время генерирования видеоимпульсов генератором 1 транзисторный ключ 6 открыт и напряжение, снимаемое с приемного элемента, закорочено на «землю». С окончанием видеоимпульса ключ переходит в непроводящее состояние, и напряжение обратной связи с приемного элемента поступает на входную клемму усилителя 3, вызывая быстрое затухание колебаний преобразователя 4. Практически время, равное 2 — 3 периодам затухающих колебаний преобразователя, оказывается достаточным, чтобы обратная связь перестала действовать и не снижала чувствительность приема.

Испытания генератора звуковых колебаний показали, что амплитуда затухающих колебаний преобразователя 4 уменьшается в 100 раз за время, равное 2 — 3 периодам, а «мертвая зона» уменьшается на ЗОО/О.

20 Предмет изобретения

Генератор звуковых импульсов, содержащий последовательное соединение из генератора видеоимпульсов, генератора радиоимпульсов, 25 усилителя мощности и электроакустического преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности излучаемого импульса, в него дополнительно введен транзисторный ключ, а электроакустиче30 ский преобразователь выполнен в виде двух склеенных четвертьволновых элементов, причем один из них подключен к выходу усилителя мощности, а другой — к его входу и коллектору транзисторного ключа, управляющий

35 электрод которого соединен с выходом генератора видеоимпульсов.

440782

Составитель А, Матвеев

Техред Г. Васильева

Корректор Н. Аук

Редактор О. Стенина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 03/9 Изд. Ко 197 Тираж 811 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5