Обратимый электроакустический преобразователь и способ его градуировки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ -877794 Союз Советскмк Соцмапмстическик Республик(22) Заявлено 221178 (2 ) 26.87194/18-10 с присоедимемием заявки М -Р 1)М. К .Н 04 а 17/00 Н 04 В 29/00 Государственный комитет СССР по делан изобретений и открытий(72) Авторы изобретения.:;1 "-иа 0 Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет) Заявитель 4 ) ОБРАТИМЫЙ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ГРАДУИРОВКИакустичес ь использонирования вуковых бразоватеовленных в втономных х ле- ност образоК рукцнйсть как их пе дов вы"тдельныхх идентично расреобраэкранируй располох секПри этом в спообраэователя, ческое возбужд возбуждения, в бе градуировкм ключающем его элекие и измерение тобуждают преобразопр тр Изобретение относится кким измерениям и может бытвано для обеспечения эталоприемников и излучателей зколебаниЯ в том числе преолей, непосредственно устантруднодоступных натурных арабочих условиях.Известные конструкции обратимызлектроакустических измерительных преобразователей, содержащих пьезоэмент с нанесейными на его поверхти рабочими электродамн, обладающим свойством осуществлять преобванне акустической энергии в элетрическую и наоборот 1.Недостатком указанных констявляется возможная нестабильнопараметров преобразователей и,следствие этого, необходимостьриодической градуировки:.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является,электроакустический преобразователь,содержащий цилиндрический пьезоэле"мент с.нанесенными на его внутреннейи внешней поверхностях электродами,выполненными сплошными 2 ,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ, градуировки преобразователя, включающий электрическое возбуждение преобразователя, измерение тока возбуждения и определение чувствительности по расчетным формулам (метод самовзаимности) ( 3Недостатком известного устройстваи способа является невозМожность са О моградуировки преобразователя непосредственно в рабочих условиях.Цель. изобретения - обеспечение самоградуировки преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в обратимом электрическом преобразователе, содержащем цилиндрический пьезоэлемент с нанесенными на его внутренней и внешней поверхностях электродами, один из электрополнен секционированным из о20 элементов в виде системы двуных рабочих секций, равномерпределенных по поверхности изователя, и вспомогательнойющей секции, элементы которожены между элементами рабочиватель со стороны одной из рабочих секций и измеряют величину тока возбуждения и электроцвижущую силу, возникакицую на второй рабочей секции, а чувствительность вычисляют по ФормулеОа=ч 1где М - чувствительность преобразователя;02 - ЭДС на второй рабочей секции преобразователя; 01 - ток возбуждения первой рабочей секции,Ж - частота.градуировки,С - акустическая гибкость преоб"разователя, определенная со 15стороны рабочей среды;На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.Устройство содержит пьезоэлектрический радиально поляризованный цилиндр 1 с внутренним электродом 2 и секциониРованным внешним электродом 3, Секции электрически скоммутированы так, что представляют собой две иден" тичные равномерно распределенные по поверхности преобразователя группы 4 и 5. Для устранения электрической связи между этими группами расположена экранирующая секция б. Пара электродов 2"4 образует первый рабо.чий электрический вход преобраэова теля, а пара электродов 2-5 в второй рабочий вход преобразователя,Самоградуировка предлагаемого преобразователя осуществляется следующим образом, 35К первому рабочему входу преобразователя 2-4 подключают генератор электрических колебаний, производя тем саввам электричесКое возбуждение преобразователя. Затем измеряют ток 40 1 возбуждения преобразователя и электродвижущую силу 0, возникшую при этом на втором электрическом входе (электроды 2-5). При этом экранирующий электрод 6 должен быть использован в качестве потенциального ,. барьера (например, эаземпен). После завершения измерений чувствительностьпреобразователя вычисляют по ФорМулеЗ11Значение коэффициента С, имеющего Физический смысл акустической гибкос" ти преобразователя, определенной со стороны рабочей среды, может быть измерено экспериментально по известной методике в статическом режиме либо рассчитано по Формуле где а,Ь д радиус, вьк.ота и толщинапьезоэлектрического цилиндра, соответственноф Я 5 - площадь рабочей поверх"ности (.5 23 ГаЬ)," модуль Юнга материалапьезоцилиндра.Предлагаемые преобразователь испособ его градуировки выгодно отличаются от известных тем, что не требуют дополнительной акустической аппаратуры и могут обеспечить самоградуировку преобразователя в егорабочих условиях - в измерительныхбассейнах, камерах, трубах, а такжев условиях морских полигонов,Так как предлагаемый преобразователь приобретает свойство Самоградунроваться в любых условиях то он может быть использован как эталонныйприемник (излучатель) звукового давления, что в конечном счете можетпривести к повышению точности гидроакустического эксперимента в цеЛом., Формула изобретенияо1, Обратимый электроакустический преобразователь, содержащий цилиндрический пьезоэлемент с нанесенными на его внутренней и внешней поверхностях электродами, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с целью обеспечения самоградуироВки преобразователя, один нз электродов выполнен секционированным из отдельных элементов в виде сис- теьЬ двух идентичных рабочих. секций, равномерно распределенных по поверхности преобразователя, и вспомогательной экранирующей.секции, элемента которой расположена между элементами рабочих сеКций.2. Способ Градуировки преобразователя по п. 1, включающий его электрическое возбуждение и измерение тока возбуждения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что электрически возбуждают преобразователь со стороны одной из рабочих секций, измеряют величину тока возбуждения и электродвижущую силу, возникшую на второй рабочей секции, а чувствительность вычисляют по Формуле 3где И - чувствительность преобразователя;02 - ЭДС на второй рабочей секцийпреобразователя,3 - ток возбуждения первой рабочей секции;М - частота градуировки,С - акустическая гибкость преобразователя, определеннаясо стороны рабочей среды.источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Ананьев А,А. Керамические поиемники звука, М., Изд-во АН СССР,1 И 5, с. 110.877794 Составитель Е.неико Теиред Т.Иаточ вино актор ректор О Бил Тираа 701 ПодписноеГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийосква В-ЗБ, Раушская наб., д. 4 9650/86 ВНИИ 113