Акустическое устройство

 

Союз Советски к

Социалистических

Ресттубиик

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1696593

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено21.03.78 (21) 2594498/18 23 с присоединением заявки,% (51)M. Кл.

Н 03 Н 3/02 (23) Приоритет

Гееудерстееееый кекетет

СССР ее делем квебрвтенее в еткрктее

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень М 41 (53) УДК 621 ° 372. .41 2 (088.8) 1

Дата опубликования описания 10.11.79 (72) Авторы изобретения

Я. Н. Пугачев и В. С. Кононенко

Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (7!) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к радиотехнйке, касается стабилиэадии частоты и управления ею при помощи пьезоэлектрических резонаторов и может использоваться в различных устройствах радиотехники, автоматики, измерительной техники и приборостроения.

Известен пьезоэлектрический резонатор, управление частотой которого осуществляется, например, путем изменения емкос то ти или при помощи магнитного поля, в котором помещен резонатор (11.

Однако в таком резонаторе управление частотой осуществляется при помощи элементов, стабильность характеристик которых во времени значительно уступает временной стабилизации частоты резонато, ра.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому pe=. зультату является пьезоэлектрическое устройство, которое содержит раэмещенНые в корпусе пьезоэлементы(2).

Принцип действия известного устройст ва основан на изменении частоты резонансных колебаний пьезоэлемента путем последовательного подключения раздельных электродов к активной части автогенератора в зависимости от температуры окружающей среды.

Но такое устройство не обеспечивает плавного изменения регулируемой частоты в широком диапазоне с неизменной стабильностью, так как собственная частота пьезоэлемента постоянна.

Белью изобретения является устранение указанных недостатков, то есть раиттирение частотного диапазона и обеспечение амплитудной и частотной модуляции сигнала, Бель достигается тем, что устройс1во имеет дополнительный пьезоэлемент и две герметичные камеры, заполненные газовой смесью с низким удельным волновым сопротивлением, одна из которых эакреплена на дополнительном пьезоэлементе, соединенном через биметаллическую плас6965 93 тину со стаканом, а другая — на ферромагнитной мембране, под которой в защитном кожухе размещен соленоид, соединенный с источником управляющего сигнала, причем пьезоэлементы закреплены в герметичных камерах и выполнены в виде вогнутых дисков, обращенных друг к другу вогнутыми поверхностями, а герметичные камеры, стакан и защитный кожух снабжены эластичными мембранами.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство содержит пьезоэлементы

1 и 2, выполненные в виде вогнутых дис- 15 ков, резонансную камеру 3, дополнительный пьезоэлемент 4, соленоид 5, ферромагнитную мембрану 6, эластичные мембраны 7, биметаллическую пластину 8, герметичные, камеры 9 и 10, защитный 20 кожух 11, стакан 12, установленные в корпусе 1 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на электроды пьезоэлементов 1 и 2 в резонансной камере. 3 устанавливаются ультразвуковые стоячие волны с частотой, определяемой собственными частотами этих пьезоэлементов и расстоянием между ними. При уменьшении расстояния между пьезоэлементами 1 и 2 длина ультразвуковой стоячей волны уменьшается, а при увеличении расстояния увеличивается, в результате чего можно перестраивать собственную з5 частоту пьезоэлемента.

При подаче управляющего напряжения на электроды дополнительного пьезоэлемента 4 он вместе с герметичной камерой 9 начинает колебаться в соответст40 вии с управляющим напряжением У что позволяет осуществлять амплитудную и частотную модуляцию резонансной частоты устройства, твк как из-за этих колебаний меняется расстояние между пьезо-4 элементами 1 и 2.

При подаче управляющего напряжения

М, пьезоэлемент 4 позволяет осуществлять высокочастотную модуляцию сигнала.

Низкочастотная модуляция осуществля50 ется при подаче управляющего сигнала

U íà соленоид 5, под действием которого ферромагнитная мембрана 6 коле .лется, вместе с герметичной камерой 10„

55 что приводит к изменению расстояния между пьезоэлементами 1 и 2.

Эластичные мембраны 7 выравнивают давление в разных объемах, что исключает деформацию пьезоэлементов 1 и 2 от изменения давления внутри резонансной камеры 3 и, как следствие этого, приводит к стабилизации работы всего устройства.

Биметаллическая пластина 8 в зависимости от температуры окружающей среды перемещает пьезоэлемент 2 относительно пьезоэлемента 1, компенсируя температурный коэффициент скорости ультразвука среды в резонансной камере 3.

Резонансная камера 3 может быть заполнена газом или жидкостью, при этом использование в резонансной камере в качестве жидкостной среды термокомпенсирующей жидкости позволяет не учитывать погрешность ухода резонансной частоты от температуры.

Формул а изобр етения

Акустическое устройство, содержащее размещенные в корпусе пьезоэлементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и обеспечения амплитудной и частотной модуляции сигнала, оно имеет дополнительный пьезоэлемент и две герметичные камеры, заполненные газовой смесью с низким удельным волновым сопротивл нием, одна из которых закреплена на дополнительном пьезоэлементе, соединенном через биметаллическую пластину со стаканом, а другая — на ферромагнитной мембране, под которой в защитном кожухе размещен соленоид, соединенный с источником управляющего сигнала, причем пьезоэлементы закреплены в герметичных камерах и выполнены в виде вогнутых дисков, обращенных друг к другу вогнутыми поверхностями, а герметичные камеры, стакан и защитный кожух снабжены эластичными мембранами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 416823, кл. Н 03 Н 3/02, 01.04.71 °

2. Авторское свидетельство СССР № 545069, кл. Н 03 Н 3/02, 26.05.75 (прототип ) .

696593

Составитель И. Йогаева

Редактор Г. Бельская ТехредЛ. Алферова Корректор Г. Назарова, Заказ 6790/56 Тираж l060 Подписное

UHHHllH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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