410822

О П И- (:- А- Н И Е 41 О 822ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскик Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03.1,1972 ( 1732886/18-10) с присоединением заявки Ю всударственныи комитеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий ПриоритетОпубликовано 15,.1 Бюллетень2исанпя 26,Ч.1974 34.232 (088,8) ата опубликовани Авторыизобретени ороичук, А як и Л. А агин Заявите Институт автоматик УСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ Изобретение относится к технике излучения и приема звуковой и ультразвуковой энергии и предназначено для звуколокационных датчиков, работающих в газовой среде.Известен акустический преобразователь, со держащий вибратор, элементы крепления вибратора и отражатель, Однако при работе в газах для излучения или приема акустической энергии в заданном направлении коэффициент преобразования вибратора полностью не 10 используется, так как контакт со средой в этом направлении осуществляется только одной активной поверхностью.Цель изобретения - увеличение коэффициента преобразования при работе в газовых 15 средах.Это достигается тем, что в цилиндрическом отражателе выполнена кольцевая выточка треугольного сечения, образованная двумя пересекающимися коническими поверхностями с 20 прямыми углами при вершинах, расположенных на оси диаграммы направленности вибратора, размещенного на расстоянии, кратном длине акустической волны в озвучиваемой среде, от линии пересечения конических по верхностей и соединенного с отражателем с возможностью взаимного осевого перемещения, причем радиус вибратора равен радиусу окружности, по которой пересекаются конические поверхности. 30 На фиг. 1 показаны отражатель и вибратор, продольный разрез по оси; на фиг. 2 - вид по стрелке А; на фиг. 3 - разрез по Б - Б на фиг. 1 (отражающие поверхности, не затененные вибратором, линия их пересечения и форма плоскости, ограниченной ею, которая повторяет форму активной поверхности вибратора).Акустический преобразователь содержит отражатель 1, отражающая поверхность которого ооразована пересечением конических поверхностей, вершины которых лежат на одной оси с цилиндрическим стаканом 2 и вибратором 3, а образующие пересекаются под углом 90. Цилиндрический стакан 2 соединен с отражателем 1 с помощью подвижного соединения, например резьбового. Внутри стакана 2 соосно с ним расположен вибратор 3 (например, пьезокерамический) с двумя параллельными активными поверхностями, который охвачен обжимной обоймой 4. Обжимная обойма 4 вместе с вибратором 3 крепится к цилиндрическому стакану 2, например, с помощью тонких спиц 5, Размеры фигуры, образованной линией пересечения конических поверхностей, не больше размеров активной поверхпости вибратора 3. Такое крепление позволяет осуществлять осевое перемещение вибратора 3 относительно отражающей поверхности отражателя 1.Когда вибратор возбуждается, например, по толщине или по радиусу, обе активные поверхности его излучают акустические колебания с одинаковой фазой, но противоположно направленные. Для того, чтобы суммарное акустическое поле в заданном направлении было максимально, вибратор 3 с помощью цилиндрического стакана 2, обжимной обоймы 4 и спиц,5.устанавливают относительно отражателя 1 так,чтобы ось диаграммы направленности вибратора 3 совпадала с осью отражателя 1 и перемещают его в осевом направлении до тех пор, пока сумма расстояний между каждой активной поверхностью вибратора 3 и плоскостью, которой принадлежит линия пересечения конических поверхностей отражателя 1, не станет равна целому числу длин акустических волн в среде, При этом акустические колебания от плоскости вибратора 3, обращенной к отражателю, претерпев двукратное отражение от отражающих поверхностей отражателя 1, изменяют направление распространения на 180 и складываются в фазе в плоскости активной поверхности вибратопа 3, обращенной от отражателя.Выполнение этих условий позволяет получать максимальный коэффициент преобразования и коэффициент направленности акустического преобразователя при заданных размерах вибратора 3 и значении рабочей частоты.Размеры спиц 5 выбирают существенно меньшими длины акустической волны, чтобы последняя свободно огибала их с минимальными искажениями звукового поля.В случае возбуждения вибратора 3 изгиб- ными колебаниями, преобразователь работает аналогично, за исключением того, что сумма расстояний между каждой активной поверхностью вибратора 3 и плоскостью, которой принадлежит линия пересечения конических поверхностей отражателя 1, должна быть равна целому нечетному числу длин полуволн акустических колебаний в среде, так как в этом случае противоположные поверхности вибратора 3 излучают в противофазе,При работе акустического преобразователя 10 в режиме приема все вышеуказанные соотношения также справедливы, кроме того, что направление распространения суммарных акустических колебаний меняется на 180, а сложение звуковых волн происходит на активных 1 поверхностях вибратора 3. Предмет изобретения20 Акустический преобразователь, содержащийвибратор, элементы крепления вибратора и отражатель, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента преобразования при работе в газовых средах, в цилиндри ческом отражателе выполнена кольцевая выточка треугольного сечения, образованная двумя пересекающимися коническими поверхностями с прямыми углами при вершинах, расположенных на оси диаграммы направленЗо ности вибратора, размещенного на расстоянии, кратном длине акустической волны в озвучиваемой среде, от линии пересечения конических поверхностей и соединенного с отражателем с возможностью взаимного осевого пез ремещения, причем радиус вибратора равенрадиусу окружности, по которой пересекаются конические поверхности.410822 гГ иг оставитель Г. Терехо огданова реев едакт ПодписнСССР Типография, пр. Сапунова Заказ 1120/4 Изд, Мз 1164ЦНИИПИ Государственногопо делам изоМосква, Ж,Тираж 565митета Совета Министтений и открытийушская наб., д. 4/5 Корректор Е. Зимина