Акустический преобразователь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 555336 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 09.01.76(21) 2314140/10 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77.Бюллетень ¹ 15 (45) Дата опубликования описания 28.05.77 (51) М. Кл.

Ст 01 и 28/04

Гюсударстеениый комитет

Совете Ме«естреа СССР е декам езебретеннй и открытей (53) УДК 534.232 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. А. Колганов и H. К. Попов 1ТС (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРЛЗОВЛТЕЛЬ

Изобретение относится к технической акустике и может найти применение в измерительной технике контроля.

Известны акустические щюэбр içîâ» ãî— ли, испэльзуемые при контрэле, в кэторых для юстнpэв«и пучка волн ис:пэльз;тот погвижное зеркало fl). Однако нз-за крнволинейш, э перемещения верка.та точность юстировки невелика.

Наиболее бчизким по технической сушносги к предложенному является акустический преобразователь, содержащий корпус, пьазопластину и поворотное зеркало, ось которого параллельна плоскости пьезопластнпы (2), Однако вто устройство не может быть точно настроено из за раздельного вращения и поступательного перемещения зеркала.

Бель изобретения — увеличение точности настройки.

Указанная цель достигается тем, что ось .поворотного зеркала установлена на направляющие, параллельные плоскости пьезоцластиньт, и жестко соединена с зубчагым сектором, «инематнчески сьязанным с корпусом, причем радиус делнтельнэй экружнэстн зубчатого сектора вдвое больше расстояния от излучающей плоскости н .езэпластины вдоль ее осп до плэскэсти поворотного зеркала при его птложенпч о пэд углом 45 к плоскости пьезопластнны.

На фнг. 1 изображена «энструктнвпая схема преобразователя; на фиг. 2 — расу четная схема.

В корпусе 1 преобразователя установлена цилиндрическая державка 2 с вэзмож» ностью поворота относительно корпуса вок руг своей эси. И державке с TopllQ аа1а креплена пьезэпластина 3 так, чтэ ее геометрическая ось совпадает с осью держав кн. Поворотное зеркало 4 и сектор 5 установлены на общей оси 6, причем плоскость зеркала параллельна оси, а радиус

20 делительной окружности сектора равен двум расстояниям от плоскости пьезопластины до плоскости зер) ьла, когда оно расо положено под 45 к плоскости пьезопластины. Ось 6 установлена в кронштейне 7 с х5 нацравляюптим хвостовиком 8. Наличие на555336 зом.

5=0..6g у (/) S=r qp (г) нравляюшего хвостовика обеспечивает воэможность перемещения оси 6 и сгязанных с ней зеркала 4 и сектора 5 относительно корпуса 1 параллельно плоскости пьезопластины 3. Рейка 9 входит в зацепление с сектором 5 и жестко закреплена на корпусе 1 °

Устройство работает следующим обраНастройку производят путем поворота державки 2 и перемещения кронштейна 7 за направляющий хвостовик 8.

Поворотом державки 2 совмещается излучение пьезопластины 3 с плоскостью, перпендикулярной к плоскости зеркала 4. При перемещении кронштейна 7 зеркало 4, сектор 5 и ось 6 перемещаются относительно своего первоначального положения, когда о плоскость зеркала образует угол 45 с геометрической осью пьоэопластшгы. !lepeMeшение сощ ово;кцается качением сектора 5 по рейке 9 и одиоврекгенным поворотом зеркала 4. Практически всегда имеет место от25 клонение направления нзлуч:.ния пьезопластины от геометрич<<ски ггр ииг<ьного, т.е, от геометрической оси ньезонластцнг,ь Величина угла отклоиеш я изчучения u r r оометрически правильггого обы<гно не пр< нышает 4 . 4тоо г. 30 бы исключить сме<иение о. раженного от зеркала 4 и:ы ченнн or i «омотрически правильного, ч,е, от перпендикуляра к геометрической оси ньезон <асти<<ь<, H<<обходиг.го перемес35 тить зеркало вдоль эг ого перепепдикуляра и повернуть на угол ф/2 {см. фиг,2), т.е. на угол, равный полонине угла между направлением излучения и геометрической осью пьезопластнны. IlpH этом величина II&»

40 рег.гешения выразится зависимостью где 3 -расстояние от плоскости пьезоплас»

45 тины до зеркала вдоль ее геометрической оси.

Следовательно, в процессе настройки нужно переместить ось 6 на величину

8 =0 tg Я>, а угол поворота сектора 5 и связанного с ним зеркала 4 должен быть равен ф/Я, Это станет возможным, когда перемещение сектора 5 вдоль рейки 9 будет соответствовать дуге по делительной окружности

55 где г - радиус целительной окружности сектора 5. Тогда из равенств (1) и (2) 6о радиус целительной окружности сектора 5 будет равен =о «.

Ч

Отношение tgy/q = 1 для малых углов о (в данном случае до 4 ) и выполняется с высокой точностью (не хуже 10 ), Получают

Перемещение кронштейна 7 производят до того момента, когда излучение в геометрически правильном направлении будет иметь максимальное значение.

При угле отклонения излучения пьезопластины 3 равном, например, 4о зеркапо4 необходимо повернуть на угол 2, В этом случае отраженное излучение будет перпендикулярно к геометрической оси пьезопластины. Учитывая выражение (3), фактическое перемещение акустического зеркала 4 и сектора 5 составит

4gg Ро 1 о =00боИИ. {4)

Необходимая величина перемещения определяется из соотношения (1) 5 = P kgb= 0<06993g ° (5)

Тогда погрешность в перемещении акустического зеркала из выражений (4) и (5) составит

16=9 -8, = 0,00012, Наибольшее смещение (см. фиг,2) составит т.е. а = 0,00011 9 0 .

Следовательно, благодаря конструктивным особенностям предлагаемого преобразователя точность настройки по сравнению с известными преобразователями возрастает на порядок.

Формула изобретения

Акустический преобразователь, содержащий корпус, пьезопластину и поворотное зеркало, ось которого параллельна плоскости пьезопластины, отличающийся тем, что, с целью повышения точности настройки, ось поворотного зеркала установ лена на направляющие, параллельные пло<кости. пьезопластины, и жестко соединена с зубчатым сектором, кинематичести связан555336

Составитель В. Пирогов

Редактор T. Иванова Техред A. Демьянова Корректор В. Куприянов

Заказ 453/21 тираж 1 052 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ным с корпусом, причем радиус делительной окружности зубчатого сектора вдвое болыпе расстояния от излучающей плоскости пьезопластины вдоль ее оси до плоскости поворотного зеркала при его положении под углом о

45 к плоскости пьезопластины.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство % 184000

N.Êë. G 01 Я 29/04, 1965.

2. Патенг США М 2819613, кл. 736 .7, 1964 (прототип).