Ультразвуковой преобразователь температуры

(73) Заявнтель 54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ Изобретение относится к контактной термометрии и может быть использовано во всех отраслях народного хо эяйства для измерения температуры.Известно устройство для измерений температуры, содержащее ультра 5 звуковой преобразователь и звукопровод, причем температура определяется по скорости распространения ультразвуковой волны вдоль звукопровода 110Недостаток известного устройства низкая точность измерения, обуслов-. ленная разрушением элементов. звуко- провода при измерении температуры агрессивной среды.15Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения температуры, содержащее магнитострикционный преобразователь, соединенный через линию связи с согласующим отрезком и резонатором 2 .Недостаток известного устройства - низкая точность измерения температуры и ограниченные функциональные возможности, обусловленные узкополосностью прибора, наличием одной катушкидля передачи и приема сигнала и отсутствием защитного чехла для работыв агрессивных средах,Цель изобретения - повышение точности измерений температуры и расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем,что согласующий отрезок размещен взащитном чехле и выполнен переменного сечения по длине с сужением кцентру и максимальным в плоскостяхторцов, а магнитострикционный преобразователь выполнен с двумя раздельными экранированными катушками, причем отражающий торец сердечника маг"нитострикционного преобразователяна расстоянии, равном не менее двухдлин волн, в материале сердечника обжат вибропоглощающим материалом.На рис.изображен ультразвуковой преобразователь температуры,на877361 25 формула изобретения рис. 2 - осциллограммы отраженных сигналов.Ультразвуковой преобразователь температуры, содержит вибропоглбщающий материал 1, катушки магнитострик ционного преобразователя 2, сердечник 3 из магнитострикционного материала линию 4 связи, согласующий отрезок 5, резонатор 6, защитную арматуру 7.Электрический сигнал.в виде цуга колебаний, например, ограниченная синусоида (рис. 20), преобразуется в магнитострикционном преобразователе 2 в ультразвуковойсигнал такой же формы. Сигнал, распространяющийся в сторону торца сердечника 3, подавляется вибропоглощающим материалом 1,Полезный (информационный) сигнал транслируется линией 4 связи к согласующему отрезку 5 и резонатору 6. Поскольку в момент резонанса выполняется условие 21 Т 2)2, где 2 - входной импеданс резонатора; 2 - входной импеданс согласующего отрезка, 2 импеданс линии связи, то происходит отражение сигнала от плоскостей, соответствующих соединениям линии связи и согласующего отрезка, согласующего отреза и резонатора, В первом случае сигнал отражается без изменения формы (рис. 2 с 1), во втором в .имеет экспоненциальную огибающую вследствие переходных процессов, связанных с процессами поглощения и излучения энергии четвертьволновым резонатором (рис.26) Суммарный отраженный ультразвуковой сигнал преобразуется в магнитострикционном преобразователе в электрический сигнал и подается в соответствующие каналы электронной аппаратуры. Указанный сигнал содержит интерференциоиный минимум (рис. 2), так как перечисленные выше отраженные сигналы в момент настройки находятся в противофазе за счет разности хода (2 М+1)соответствующей времени двойного прохождения сигнала по согласующему отрезку (И=О;1;,). По этому минимуму производится настройка передатчика на определенную частоту. Если термопреобразователь предварительно проградуирован по образцовому средству измерения, то по полученному значению частоты определяется температура объекта, в который помещен чувствительный элемент. 4Механический контакт согласующегоотрезка и защитной арматуры в определенных точках исключает. появлениедополнительных отражений.В предлагаемом ультразвуковом преобразователе магнитострикционный преобразователь выполнен с двумя катушками, что уменьшает проникновение сигнала передатчика в канал приема и 1 О тем самым, улучшает метрологическиехарактеристики ультразвукового преобразователя в целом.Обжатие сердечника магнитострикционного преобразователя демпферомсо стороны отражающего торца значительно расширяет полосу пропусканиямагнитострикционного преобразователя.Испытания ультразвукового преобразователя температуры с чувствительнымэлементом из рення и вольфрама подтвердили его высокие метрологическиехарактеристики в диапазоне температур 270-2700 К. Ультразвуковой преобразовательтемпературы, содержащий магнитостриКционный преобразователь, соединенныйчерез линию связи с согласующим отрезком и резонатором, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений температурыи расширения функциональных возмож костей устройства, согласующий отрезок размещен в защитном чехле и выполнен переменного сечения по длине,с сужением к центру и максимальным вплоскостях торцов, а магнито-стрик ционный преобразователь выполнен сдвумя раздельными экранированными катушками, причем отражающий торецсердечника магнитострикционного преобразователя на расстоянии, равном 45 не менее двух длин волн, в материале сердечника обжат вибропоглощающим материалом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 391424, кл. С 01 К 11/22, 1971.2. Патент Великобритании В 1246542,кл. 6 01 К 11/26,. 1969 (прототип),оставительехред С. Б едактор С. Крупени Тираж 910 ого комитетаний и открытиРаушская на г д. 4/5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 9602/65 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 13035 Москвад ЖБаздырев ца КорректорПодписное СССР Шаро