Ультразвуковой диэлектрический преобразователь
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1019317
Авторы: Кудрявцев, Мельканович, Пябус
Текст
,. Ч : .1 : 1 ю) ледовательскии еразрушающих качества матерование ультра ком. - Э.А.Ь.А.196 в 1 (про 11 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Всесоюзный научно-иссинститут по разработке нметодов и средств контроляриалов(56) 1. Приборы для научных исследований, 1972,10, с. 42.2. Легро Д. и др. Генеризвука диэлектрическим датчи1972, т. 52,1 (42), с.тотип).(54) (57) 1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий электрод-звукопровод, измерительный электрод, размещенный между ними диэлектрический элемент, резистор и разделительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен стаканом с отверстием в центре дна, внешняя поверхность дна выполнена по крайней мере с тремя равно удаленными один от другого по периметру дна и радиально расположенными парами ЯО 1019317 А выступающих упоров, на которых расположен электрод-звукопровод, стягивающими шпильками, размещенными в центрах упоров и соединяющими электрод-звукопровод с дном стакана, расположенной соосно в отверстии дна стакана диэлектрической втулкой, прижимной гайкой, установленной в диэлектрической втулке с возможностью перемещения относительно последней, цилиндрической пружиной, размещенной между прижимной гайкой и измерительным электродом, размещенным внутри цилиндрической пружины токопроводящим винтом, один конец которого электрически соединен с резистором и разделительным конденсатором, а другой - с измерительным элект родом, герметизирующей прокладкой, размещенной между измерительным электродом и электродом-звукопроводом, а диэлектрический элемент выполнен в виде диэлектрической пленки и слоя неэлектропроводной жидкости, который расположен на поверхности измерительного электрода.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, форма поверхности измерительного электрода, соприкасающейся с диэлектрическим элементом, выполнена в виде выступа с закругленными краями.510 15 20 25 Изобретение относится к ультразвуковвой технике и может быть использовано для измерения параметров спектра или формы акустических импульсов в твердых телах, а также акустических характеристик твердых тел.Известен ультразвуковой измерительный диэлектрический преобразователь, содержащий электрод-звукопровод, измерительный электрод, отжатый пружиной от электродазвукопровода, и винты крепления 11. Недостатком этого преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная ограничением напряжения из-за воз. душного зазора между электродами.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой диэлектрический преобразователь, содержащий электрод-звукопровод, измерительный электрод, размещенный между ними диэлектрический элемент, резистор и разделительный конденсатор 2.Недостатками известного преобразователя являются низкая чувствительность и ограниченная область применения, обусловленная воздушным зазором между диэлектрическим элементом и электродами. Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение области применения,Эта цель достигается тем, что ультразвуковой диэлектрический преобразователь, содержащий электрод-звукопровод, измерительный электрод, размещенный между ними диэлектрический элемент, резистор и разделительный конденсатор, снабжен стаканом с отверстием в центре дна, внешняя поверхность дна выполнена по крайней мере с тремя равноудаленными один от другого по периметру дна и радиально расположенными парами выступающих упоров, на которых расположен электрод-звукопровод, стягивающими шпильками, размещенными в центрах упоров и соединяющими электродзвукопровод с дном стакана, расположенной соосно в отверстии дна стакана диэлектрической втулкой, прижимной гайкой, установленной в диэлектрической втулке с возможностью перемещения относительно последней, цилиндрической пружиной, размещенной между прижимной гайкой и измерительным электродом, размещенным внутри цилиндрической пружины токопроводящим винтом, один конец которого электрически соединен с резистором и разделительным конденсатором, а другой с измерительным электродом, герметизирующей прокладкой, размещенной между измерительным электродом и электродом-звуко- проводом, а диэлектрический элемент выполнен в виде диэлектрической пленки и слоя неэлектропроводной жидкости, который расположен на поверхности измерительного электрода. 30 35 40 45 50 55 Кроме того, с целью расширения области применения, форма поверхности измерительного электрода, соприкасающейся с диэлектрическим элементом, выполнена в виде выступа с закругленными краями.На фиг. 1 изображена принципиальная схема ультразвукового диэлектрического преобразовате.я; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - диэлектрический элемент, разрез.Ультразвуковой диэлектрический преобразователь содержит электрод-звукопровод 1, измерительный электрод 2, размещенный между ними диэлектрический элемент 3, состоящий из диэлектрической пленки 4 и слоя 5 неэлектропроводной жидкости, резистор 6, разделительный конденсатор 7, стакан 8, выступающие на внешней поверхности его дна упоры 9, стягивающие шпильки 10, размещенные в центрах упоров 9, расположенную в отверстии дна стакана 8 диэлектрическую втулку 11, прижимную гайку 12, установленную в диэлектрической втулке 11, цилиндрическую пружину 13, размещенную между прижимной гайкой 12 и измерительным электродом 2, токопроводящий винт 14, один конец которого соединен с резистором 6 и разделительным конденсатором 7, а другой - с измерительным электродом 2, герметизирующую прокладку 15, размещенную между измерительным электродом 2 и электродом-звукопроводом 1. Кроме того, ультразвуковой диэлектрический преобразователь содержит крышку 1 б и разъемы 17 и 18, размещенные на стакане 8. Устройство работает следующим образом.В режиме приема акустический сигнал, прошедший через электрод-звукопровод 1, заставляет колебаться внутреннюю поверхность последнего и, тем самым, менять расстояние между ним и измерительным электродом 2 (сжимая и разжимая диэлектрический элемент 3 пропорционально изменениям акустического сигнала при условии подачи на измерительный электрод 2 через токопроводяший винт 14, разделительный конденсатор 7 и разъем 17 напряжения поляризации).Вследствие изменения емкости преобразователя на электроде-звукопроводе 1 и измерительном электроде 2 появляется электрический сигнал той же формы и длительности, что и ультразвуковой. Этот сиг нал с измерительного электрода 2 через токопроводящий винт 14 и разделительный конденсатор 7 подается на разъем 18 и может быть в дальнейшем усилен и измерен с помощью осциллографа (не показан).В режиме излучения на измерительный электрод 2 подается электрический сигнал от источника сигналов (не показан) через разъем 18, разделительный конденсатор 71019317 витель Р.И. Верес873 сканян Корректор А. Повх Подписное Состук . ТехреТиражГосударственпо делам изобрете13035, Москва, Ж - 35,иал ППП Патент, г. У Редактор И. НиколайчЗа каа 3692/37ВНИИПИ ого комитета СССР ний и открытий Раушскаи наб., д. 4 жгород, ул. Проектн и токопроводящий винт 14. Одновременно на измерительный электрод 2 подается поляризующее напряжение через разъем 17, резистор 6 и токопроводящий винт 14 для линейного преобразования электрического сигнала в акустический системой электрод-звукопровод 1 - диэлектрический элемент 3 - измерительный электрод 2 и излучения акустического сигнала в электродзвукопровод 1, на поверхности которого он принимается испытуемым преобразова телем (не показан) и далее может быть усилен и измерен с помощью осциллографа (не показан) . Увеличение чувствительности достигается тем, что между диэлектрической пленкой 15 4 и измерительным электродом 2 имеется слой 5 неэлектропроводной жидкости. Это обеспечивает увеличение напряжения пробоя и улучшает акустическое согласование преобразователя. Оба фактора направлены20 на увеличение чувствительности и, как показывают экспериментальные исследования, например, с применением фторолоновой пленки толщиной 12 мкм и в качестве слоя 5 неэлектропроводной жидкости - трансформаторного масла, Выигрыш в чув ствительности составляет 15 - 20 дБ.Герметизирующая прокладка 15 исклю. чает попадание пыли в зазор между электродом-звукопроводом 1 и диэлектрической пленкой 4, что увеличивает напряжение пробоя, а следовательно, и предельную чув ствительность преобразователя.Стягивающие шпильки 10 крепления электрода-звукопровода 1 к стакану 8 и упоры 9 последнего, равноудаленные один от другого, исключают . деформацию стакана 8 и электрода-звукопровода 1 при их взаимном креплении, что в свою очередь исключает неучтенные погрешности установки плоскопараллельности, которые практически невозможно контролировать в сборе,Отношение диаметра измерительного электрода 2 к его толщине, измеренной между участками, имеющими наибольший диаметр не более 1,5 мм, позволяет исключить перекос измерительного электрода 2 и плавно прижать его, получить равномерный зазор независимо от разнотолщинности диэлектрической пленки 4, что тоже повышает чувствительность преобразователя,Увеличение чувствительности также достигается равномерно распределенной напряженностью электрического поля, обусловленной строгой плоскопараллельностью электрода-звукопровода 1 и измерительного электрода 2 и сферической формой краев измерительного электрода 2 в виде выступа с закругленными краями, например, сферической формы.Создание в центральной части измерительного электрода 2 упоров различных диаметров позволяет менять радиус рабочей поверхности измерительного электрода 2, тем самым расширяется область применения преобразователя,Таким образом, благодаря наличию стакана с отверстием в центре дна с упорами и выполнению диэлектрического элемента в виде диэлектрической пленки и слоя неэлектропроводной жидкости повышается чувствительность,
СмотретьЗаявка
3364691, 11.12.1981
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО РАЗРАБОТКЕ НЕРАЗРУШАЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ
ПЯБУС ГЕННАДИЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ, МЕЛЬКАНОВИЧ АНАТОЛИЙ ФЕДОРОВИЧ, КУДРЯВЦЕВ АЛЬБЕРТ ФЕДОРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 29/04
Метки: диэлектрический, ультразвуковой
Опубликовано: 23.05.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/3-1019317-ultrazvukovojj-diehlektricheskijj-preobrazovatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Ультразвуковой диэлектрический преобразователь</a>