Гидропульсатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 06 01 Ь 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ м ены тли отной атора ой с друГ труба резон концы котор электрическми. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. измерительная техника, Ж 1,1970, с. 39,2. Авторское свидетельство СССРМ 699381, кл. 6 01 1, 27/00, 1977(54) (57) ГИДРОПУЛЬСАТОР, содержащий резонатор в виде трубы, концы которой закрыть ти располож ления, и пь колебаний, что, с цель ности и улучш тудно част ранами, а в средней часезда для датчиков давтрический возбудительчающийсятем, ения потребляемой мощравномерности ампли характеристики, в нем выполнена в виде петли, ембранами расположены и поджаты х пьезоозбупителю пружина1 1030Изобретение относится к технике измерения быстропеременных давлений в диапаэоне звуковых частот и предназначеноддя использования при динамической градуйровке датчиков давления. 5Известен гидропудьсатор с пьезоэлект -рическим возбудителем в виде столба пьезокерамических пластин, установленного на массивном основании и сопряженного черезмембрану с резонатором в виде трубы, 10заполненной жидкостью 1 1,Однако данному устройству свойственны потери мощности в системе возбуди -тель-резонатор, определяемые, в основном,потерями инте,сивности звука в основании, 15а которое опирается столб пьезокерамическпх пластин, поскольку волновые сопротивления столба пьезокерамических пластин и массивного основания близки.Наиболее близким к изобретению потехической сущности яьпяется гидропульсатор, содержащий два гьезоэлектрическихвозбудителя, которые опираются на массивнъе основания, резонатор в виде трубы,с расположенными в ее средней части 25гнездами ддя датчиков давления и торцами, закрытыми мембранами, соприкасающимися с пьезоэлектрическими возбудителями 2 ,Однако в известном устройстве такжепримерно, псловина мощности, подводимойк пьезоэлектрическому возбудителю, рассеивается в основаниях, на которые опираются пьезоэлектрические возбудители,Поглощение звуковой энергии массивнымоснованием зависит также и от частоты35вследствие акустических резонансов и реверберации в нем, в результате чего амплитудно-частотная характеристика гидропульсатора имеет провалы и ее неравномерность доходит до 70 в,ог40Потери мощности в системе возбуди-.тель-резонатор требуют непроизводительно-"го увеличения мощности усилителя, от кот орого питается пьезоэлектрический возбудитель,вызывают вредное звуковое излучение вокружающее пространство. С другой стороны, увеличение подводимой мощности сцелью повышения амплитуды пудьсациидавденая имеет предел. С уведичением подводимой мощности столб пластин пьезоэлектрического возбудителя разогревается,Нагрев пластин снижает их электрическуюи механическую про ность и может привести к пробою и разрушению,Целью изооретения является снижение- 55потребляемой мощности и улучшение равномерности амплитудно-частотной характеристикив 686 2Указанная цель достигается тем, что в гидропупьсаторе, содержащем резонатор в виде трубы, концы которой закрыты мембранами, а в средней части расположены гнезда для датчиков давления, а также пьезоэлектрический возбудитель колебаний, труба резонатора выполнена в виде петли, концы которой с мембранами расположены друг против друга и поджаты к пьезоэлектрическому возбудителю пружинами,На фиг. 1 изображена схема гидропульсатора; на фиг. 2 - эпюра распределения давпения стоячей воды в трубе при резонансе.Гидропульсатор состоит из основания 1, резонатора-трубы 2, выполненной в виде симметричной петли, концы которой герметично закреплены в корпусах 3 и 4 и закрыты мембранами 5 и 6, пьезоэлектрического возбудителя 7 колебаний, зажатого между мембранами 5 и 6 противолежащими пружинами 8 и 9, Пружины 8 и 9 опираются на основание 1 и торцы корпусов 3 и 4.Посередине трубы 2 в пучности давления(точка Д на фиг. 2 )установлены датчики 10 дарения в гнездах. на насадке 11.Впутренняя полость трубы 2 соединеначерез вентиль 12 с гидропрессом 13,Перед началом работы гидропрессом 13создается требуемое давление в трубе 2,в результате чего мембраны 5 и 6 деформируотся, раздвигая корпуса 3 и 4 засчет сжатия пружин 8 и 9. При этом сида сжатия столба пьезокерамических пластин пьезоэлектрического возбудителя 7практически остается независящей от создаваемого в трубе 2 давления благодаряотносительно малой жесткости пружин 8и 9,При подаче переменного напряженияна пьезоэлектрический возбудитель колебания его торцов передаются через мембРагы 5 и 6 жидкости в трубе 2 синхронно с противоположных концов трубы 2,возбуждая встречные волны звуковой частоты. При настройке в резонанс на однуиз собственных частот резонатора в трубе 2 образуются стоячие волны, когда фазы давлений встречных и отраженных волнсовпадают по всей длине трубы 2 (фиг,2).При этомпосерединетрубы 2, где уста -новлены датчики 10 давления (точка 1) нафиг. 2), всегда образуется пучность давдения, а энергия стоячих волн циркулируетвнутри замкнутого контура, образованногосимметричной петлей трубы 2 и столбат езоэлектрического возбудителя 7. В целом система пьезоэлектрический возбуди 10306 тель-резонатор приближается к консервативной поскольку пьезоэлектрический возбудитель 7 не имеет жесткого акустического контакта с основанием 1.5Вследствие этого потери мощности из системы возбудитель-резонатор малы по сравнению с известными гидропульсаторами, что позволяет при той же амплитуде пульсации давления снизить мощность, подО воднмую к пьезоэлектрическому возбудителю не менее, чем в 10 раз и, наоборот, при той же максимально допустимой подводимой мощности к пьезоэлектрическому 86 4возбудителю расширить диапазон амплитуд пульсации давления,Благодаря независимости силы сжатия столба пьезоэлектрического возбудителя от давления в трубе нормализуется работа пьезоэлектрического возбудителя и коэффициент передачи от возбудителя к резонатору, что стабилизирует диапазон возбуждаемых амплитуд пульсации давления независимо от среднего значения давления в трубе, что совокупно с относительно малойакустической связью пьезоэлектрического возбудителя с основанием улучшает равномерность амплитудно-частотной характеристики.Составитель И. НевскийРедактор Л. Гратипло Техред Л,Пекарь Корректор Г. ОгарЗаказ 5201/43 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д,4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4