Способ и устройство для создания в жидкости низкочастотного акустического поля

(61) Дополнительное к авт, свид-ву 2) Заявлено 02.06.78 (21) 2622737/1присоединением заявки М23) Приоритет 06 В 1/06 01 Ь 7/52 Гфаударстееккык хаСССРаа делам кэобретвк открктхй публиковано 25,11,79, Бюллетень Рй 43 Дата опубликования описания 28,11,79( 534;32(088,8) 72) Автор изобретени дин Таганрогский радиотехнический инстит явнтел(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ В ЖИДКОСТИ НИЗКОЧАСТОТНОГО АКУСТИЧЕСКОГО ПОЛЯ сущзоб ой трубку,тся пьезоУстройство представляетс одной стороны которой крэлемент, а другой конец закррачной мембраной. т звукопр такой системы полученияй частоты является ннзпреобразования энергии Недостатковолны разносикий коэффицие Изобретение относится к ультразвуковой технике и может использоваться в гидроакустике для создания в жидкости низкочастотных акустических полей путем параметрического взаимодействия волн двух частот,Известные ультразвуковые системы для параметрического излучения представляют собой пьеэокерамические пластины, контактирующие одной стороной с жидкостью 1). На обкладки пластины одновременно подают напряжение двух частоти 1 . Пьезопластина излучает в житткость две волны с разными частотами. Путем параме трическ ого взаимодействия этих волн в жидкости образуется волна1 разносгной частоты, амплитуда давления в которой зависит от амплитуд давлений в исходных волнах, скорости и коэффипиента поглощения упругих волн в жидкости.Недостатком такой системы получения20 волны разностной частоты является низкий коэффициент полезного действия при сравнительно больших зонах формировании разнос твой волны. Наиболее близким по технической ности и достигаемому результату к и ретению является система, в которой пьезопластинку нагружают на трубку с жидкостью, у которой скорость распространения волны меньше, чем скорость звука в воде и. Жидкость в трубке отделена от воды тонкой эвукопрозрачной мембраной. Плоские волны исходных частотиизлучают в трубку, где они взаимодействуют между собой, В резуль м тате взаимодействия возникает волна разностной частоты т, - 1, которая проходит через звукопрозрачную мембрану и далее распространяется в рабочей жидкостии,677две из которых распространяются в твердом теле и третья волна - в жидкости,Неоднородные волны в жидкости, взаимодействуя между собой, образуют волнуразностной частоты, Поскольку неоднородные волны в жидкости быстро затухаюти направлены под углом к центру трубки, эона параметрического взаимодействиярезко уменьшается, а коэффициент преобразования энергии исходных волн в энергию разностной волны увеличивается. 3 698исходных волн в энергию волны разносчной частоты,Цель изобретения - повышение коэффициента преобразования энергии исходныхволн в энергию волны разностной частоты5при одновременном уменьшении зоныавзаимодействия волн исходных частот.Это достигается за счет того, чтопьезоэлемент размещен на внешней стороне трубки, на внутренне поверхности 1 Окоторой выполнен участок с периодическими клиновидными прорезями, обращеннымименьшей гранью в сторону распространенияповерхностной волны.Устройство изображено на чертеже. 15Излучатель имеет пьезоэлемент 1 ввиде кольца, который укреплен на наружной стороне стенки трубки 2, Под кольцом выполняются периодические прорезиклиновидной формы 3, ориентированные 20меньшей гранью в сторону измерения.К одному из торцов трубки крепится разделяющая звукопрозрачная мембрана 4.Устройство работает следующим образом.25На обкладки пьезоэлемента 1 подаютнапряжения О и О с соответствующимичастотами и , Волны исходных частот распространяются в стенке трубы 2в виде продольных волн С 1, Достигнувповерхности с прорезями 3, объемныеволны С рассеиваются на них, образуяна внутренней поверхноститрубки поверхностные волны Рэлея, которые распространяются вдоль твердого полупространсгва ижидкости, Поверхностная волна награнице твердого и жидкого полупространствобразуется тремя неоднородными волнами,Формула изобретения,Устройство для создания в жидкости низкочастотного акустического поля, содержащее заполненную жидкостью трубку, на одном из торцов которой установлен пьезоэлемент, а другой закрыт эвукопроэрачной мембраной, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования энергии исходных волн в энергию волны разностной частоты при одновременном сокращении зоны взаимодействия, пьезоэлемент размешен на внешней стороне трубки, навнутренней поверхности которой выполнен участок с клиновидными периодическимипрорезями, обращенными меньшей грайью в сторону распространения поверхностной волны.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.%евЪегчеИ Р 3 Рсцсоюе 1 г 1 е АсоцзЫс Аггс 1 з 3 А 5 А 55,1963,835.2. ЗРИ Бс 1 е 11 се апд тесЪпободз Ргевь ЬЫ, 4 оодоь,1971. В 11 г 11 Ь.СЬг 1 Мо 1 егвеп В.,бсЬге 1 Ьег м, соч 1(от,1 оо 5 оррегеэМоп Ь а 11 д 1 ергочед е 11 с.1 епсе о 1 а рага мег 1 е ОсооьМс воогсе прототип),3