Преобразователь колебательного ускорения и давления акустического поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) 01) Зд),"О 01 Н 1/08; Н 04 й 1/44В 06 В 1/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский орденаполитехнический институтлинина(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО .УСКОРЕНИЯ И ДАВЛЕНИЯКОГО ПОЛЯ, содержащий пол енина. но поляризованную пьезоксферу с электродами навнутренней поверхностяхч а ю щ и й с я тем, чобеспечения воэможноститрех компонент ускоренижен компенсационным элеразмещенным в центре сфтирующим с ее внутреннестью, а на сфере нанеседиаметрально противополричных относительно трехперпендикулярных плоско ерамическую нешней и о т л но, с, целью измеренияон снабтродом,ры и контак- поверхноы три пары жньк .сииметвзаимно тей электро30 2возникает перепад давления и сфера стремится перемещаться вдоль направления распространения акустической волны, Этому движению препятствуют струны 3, которые вызывают появление в точках крепления сферы к струнам сосредоточенных радиальных и касательных сил, действующих соответственно вдоль струн 3 и перпендикулярно. им и вызывающих также деформа" цию сферы 1. Так как поперечная жесткость струн 3 значительно меньше продольной, действием касательных сил можно. пренебречь, Под действием радиальных сил разные половины сфе" ры 1, расположенные по противоположные стороны от плоскости, перпендикулярной соответствующей струне 3, испытывают растяжение и сжатие.Это приводит к появлению на различных половинах сферы 1 разноименных зарядов, величина которых пропорциональна колебательному ускорению частиц среды.При равномерном радиальном сжатии на внутренней поверхности сферы 1 возникает заряд, пропорциональный акустическому давлению, Для разделения сигналов, пропорциональных акустическому давлению и,колебательному ускорению, заряды с диаметрально противоположных электродов 5 вычитаются. Тем самым устраняется влияние акустического давления на компоненты колебательного ускорения. Взаимовлияние этих компонент отсутствует вследствие того, что заряды на каждой паре электродов 5, возникающие вследствие деформации по другим осям, компенсируются в силу симметрии электродов 5 относительно плоскостей, проходящих через ось рассматриваемой пары электродов. Седьмой электрод 6, проходящий через центр сферы, позволяет получить на нем заряды, пропорциональные только акустическому давлению, так как заряды, возникающие вследствие деформации сферы вдоль трех осей, взаимокомпенсируются. Использование преобразователя позволяет измерять три компоненты колебательного ускорения и акустическое давление при помощи одного электрода. 1 10894Изобретение относится к пьезоэлектрическим преобразователям и может быть использовано в акустике припроведении векторно-Фазовых измерений.5Известен преобразователь колебательного ускорения и давления акустического поля, содержащий полую радиально поляризованную пьезокерами-ческую сферу с электродами на внеш"ней и внутренней поверхностях1 1.Недостатком известного преобразователя является то, что он являетсяоднокомпонентным.Цель изобретения - обеспечениевозможности измерения трех компонентускорения.Поставленная цель достигаетсятем, что преобразователь колебательного ускорения и давления акустического поля, содержащий полую ра"диально поляризованную пьезокерамическую сферу с электродами на внешнеи и внутренней поверхностях, снабжен компенсационным электродом, размещенным в центре сферы и контактирующим с ее внутренней поверхностью,а на сфере нанесены три пары диаметрально противоположных симметричных относительно трех взаимно перпендикулярных плоскостей электродов,На чертеже изображена конструктивная схема преобразователя колебательного ускорения и давлений акусти"ческого поля.Преобразователь содержит радиально поляризованную пьезокераиическую сферу 1, на внешней сторонекоторой расположен электрод 2. Сфера закреплена в шести местах натрех диаметрально пронизывающих ееортогональных струнах 3, закрепленных концами в неподвижном каркасе ф4, а на внутренней поверхности сферы нанесены три пары диаметральнопротивоположных электродов 5 и между ними расположен седьмой электрод6, проходящий через центр сферы.Преобразователь работает следующим образом.Под действием акустической волнысфера испытывает сложную деформацию.Во-первых, под действием акустического давления она равномерно радиально .сдавливается, во-вторых, под действием градиента давления на сфере 55