Ультразвуковой приемный преобразователь для работы в газовой среде

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0346069 4 С 01 Ы 29/04, 29/О ИСАНИЕ БРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВ чих средтуры возции га 7Г.Ларион) повский Г ия рас- Энергия ере М. температуры в концентрацииЦель изобр ствительности здуха и определенияаэовых смесей,тения - повышение в и упрощенией средой.представлено преобразотель состоипластин 1 ий акустическ соглас вания с газово На чертеже ультраэвуковог Преобразова электрических ных между собо занных электричсхе еля из пьезо 2, связан- и и развятеля 3 эле ки, усил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(56) Горбатов А.А., РАкустические методы истояний и управления1981. Аракович В.Б., Прудов И.А. О резонансном согласовании в тонких переходных слоях. - Акустический журнал, 1971, т. ХУП, У 4.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРИЕМНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ РАБОТЫ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов с помощью ультразвука, а именно к конструкциям ультразвуковых приемных преобразователей, и может быть использовано для бечконтактной ультразвуковой дефектоскопии крупногабаритных изделий, а также для определения расстояний до объектов в воздухе, иэИзобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий с помощью ультразвука, а именно к конструкциям ультразвуковых приемных преобразователей, и может быть использовано для бесконтактной ультразвуковой дефектоскопии крупногабаритных изделий, а также для определения расстояний до объектов в воздухе, измерения уровня жидких и сыпучих сред в бункерах, контроля мерения уровня жидких и сып в бункерах, контроля темпер духа и определения концентр зовых смесей. Цель изобрете вышение чувствительности и упрощение процесса согласования с газовой средой. Сущность изобретения состоит в том, что отраженные ультразвуковые колебания от приемного ультразвукового преобразователя, состоящего из двух частей, связанных между собой акустически и развязанных электрически, исчезают при наличии положительной электромеханической обратной связи, реализуемой с помощью усия е ч их налов о- й лител эл ктри еск сиг с фаз сдвигающей цепью, подключенного входом к одной иэ частей ультразвукового преобразователя, а выходом к другой его части, при этом амплитуда колебаний рабочей грани ультразвукового преобразователя становится практически равной амплитуде ультразвуковых колебаний в газовой среде. 1 ил, д3 14606 трических сигналов, выход которого подключен к пьезоэлектрической пластине 1, обращенной в сторону приема, а вход - к пьезоэлектрической пластине 2.5Сущность изобретения состоит в том, что отраженные ультразвуковые колебания от приемного ультразвукового преобразователя, состоящего из 10 двух пьезоэлектрических пластин, связанных между собой акустически и развязанных электрически, исчезают при наличии положительной электромеханической обратной связи, реали зуемой с помощью усилителя электрических сигналов с фазосдвигающей цепью, подключенного выходом к пьезоэлектрической пластине, обращенной в сторону приема, а входом к друГой, 20 при этом амплитуда колебаний рабочей грани ультразвукового преобразователя становится практически равной амплитуде ультразвуковых колебаний в газовой среде. 25 Ультразвуковой приемный преобразователь для работы в газовой среде, содержащий пьезоэлектрический элемент и устройство для согласования акустических сопротивлений, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения согласования с газовой средой, пьезоэлектрический элемент выполнен из двух пьезоэлектрических пластин, связанных акустически и развязанных электрически, а устройство для согласования акустических сопротивлений выполнено в виде усилителя электрических сигналов с фазосдвигающей цепью, выход которого подключен к одной пьезоэлектрической пластине, а вход - к другой. 35 Ультразвуковой преобразовательработает следующим образом,Падающие на него ультразвуковыеколебания частично проходят в него, 30частично отражаются от него. Прошедшие в него УЗ-колебания возбуждаютна обкладках пьезоэлектрической пластины 2 электрические сигналы с частотой падающих ультразвуковых колебаний. Эти сигналы поступают на входусилителя 3, содержащего фазосдвигающую цепь. После усиления усилителем 3 эти сигналы с его выхода поступают на обкладки пьезоэлектрической пластины 1 преобразователя и возбуждают в ней механические колебания,которые синфазно подвозбуждают пьезоэлектрическую пластину 1 преобразователя так, что амплитуда его механиче Бских колебаний постепенно во времениувеличивается, что приводит к такомуже постепенному уменьшению во времени амплитуды отраженных от преобразователя ультразвуковых колебаний, 50При правильном выборе параметров фазодсивгающей цепи усилителя и коэффициента его усиления (выбираются известным образом в зависимости от конструктивной схемы ультразвукового преобразователя, соотношения разме ров пьезоэлектрических пластин 1 и 2) в установившемся режиме отражение колебаний от преобразователя пренеб". режимо мало, что свидетельствует о практически полном согласовании преобразователя с газовой средой в режиме приема.Предложенный УЗ приемный преобразователь для газовой среды легко реализуем. Для этого достаточно, например, склеить его из двух пьезоэлектрических пластин, на каждой из которых имеются электрические электроды, заземлитель внутренние электроды пьезоактивного элемента, а внешние электроды подключить один к входу, .а другой - к выходу усилителя электрических сигналов с фазосдвигающей цепью, выполненного известнья способом, например на микросхеме с регулируемыми коэффициентом усиления (10-100) и регулируемой в небольшом диапазоне фазой выходного сигнала,Формула изобретения.Бутяга Заказ 540/55 Тираж 788 Подписное ГКНТ СССР ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,10