Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь

(1% (И) А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 478183, кл. С 01 И 29/04, 1964.2. Авторское свидетельство СССР9 819691, кл. С 01 Я 29/04, 1979(54) ( 57) РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙУЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,созш В 06 В 1/06; С 01 Б 29/04 держащий трехлучевую волноводиуюсистему, на торцах двух расходящихсялучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,. с целью повышения точности измерения вы.сокотемпературных сред, совмещеннаячасть системы выполнена в виде двух,коаксиально расположенных цилиндрических участков, каждый из которыхприсоединен к свободному торцу одного из расходящихся лучей, причемнаружный участок изготовлен из плавкого материала, а внутренний - изнеплавкого материала.10 50 Преобразователь содержит два волновода 1 и 2, расположенных под острым углом друг к другу, пьезоэлементы 3 . и 4, размещенные на расходящихся кон" цах волноводов 1 и 2, и совмещенную 55 часть 5. Сходящаяся часть волноводови 2 вставлена в разъемную звукоизоляционную пробку 6. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики высокотемпературных газовых потоков, а также для определения объема, занимаемого 5 плазмой.Известен раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь, содержащий два акустических волновода, расположенных под острым углом друг к другу, и пьезоэлементы, размещенные на расходящихся концах звуководов 1 3.Указанный преобразователь имеет малую точность измерения при темпе ратурах в несколько тысяч градусов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь, содержащий трехлу чевую волноводную систему, на торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы 2. 25Недостатком известного преобразователя является низкая точность измерения параметров высокотемпературных сред.Цель изобретения - повышение точ ности измерения параметров высокотемпературных сред.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем трехлучевую волноводную систему, на З 5 торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы, последняя выполнена в виде двух, коаксиально распо ложенных цилиндрических участков, каждый из которых присоединен к свободному торцу одного из расходящихся лучей, причем наружный участок изготовлен из плавкого материала, а внутренний - из неплавкого материала,На чертеже изображен раздельно- совмещенный ультразвуковой преобра. - зователь. Преобразователь работает следующим образом,На излучающий пьезоэлемент 3 подаются возбуждающие электрические импульсы.Возбужденные ультразвуковые колебания от пьезоэлемента 3 распространяются по волноводу 2 и , отразившись в обратном направлении от кочца совмещенной части 5, поступают на .тот же пьезоэлемент 3, работающий в приемно-передающем режиме. Преобразованные электрические сигналы поступают на измерительное устройство.Аналогично ультразвуковые колебания от пьезоэлемента 4 проходят по волноводу 1 и отраженные от конца совмещенной части 5 поступают, на тот же пьезоэлемент 4.В зависимости от температуры контролируемой среды происходит изменение длины наружного плавкого волновода, те. конечная часть этого волновода испаряется. Уменьшение длины акустического волновода приводит к изменению формы частотного спектра ультразвуковых импульсов, отраженных от конца наружного волновода, Поскольку внутренний неплавкий волновод не меняет своей длины, то частотный спектр отраженных ультразвуковых импульсов также не меняется . Сравнение частотных спектров ультразвуковых импульсов на выходах пьезоэлементов 3 и 4 позволяет измерять температуру контролируемой среды еРазъемная конструкция преобразователя позволяет многократно использовать тугоплавкий волновод и размещать на совмещенной части 5 несколько пар приемно-передающих волно" водов, увеличив соответственно число волноводов 1 и 2. Сходящаяся часть преобразователя вставлена в разборную пробку 6, что позволяет предохранить на звуководах 1 и 2 пьезоэлементы 3 и 4 от перегрева, а также предохраняет от высокочастотных акустических шумов, возникающих в газовых потоках и плазме, так как пробка изготовлена из материала, обладающего демпфирующими свойствами.Таким образом, использование неплавкого волновода, вставленного3 1102633 4в плавкий, помещенных в месте сочле- повысить точность измерения высоконения в разборну: теплоизоляционную температурных сред (до 4500 С) нао звукопоглощающую пробку, позволяет 12-153.Составитель Н.ДмитриевРедактор Т.Веселова ТехредЛ. Коцюбняк Корректор С.ШекмарЗаказ 4876/7 Тираж 467 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4