Магнитострикционный преобразователь с распределенными обмотками

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВДЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) М, Кл.оН 04 Й 15/00 В 06 В 1/08 606/1 нием заявкис присо Тосудврстеенный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Б. Есиков и С. В. Петровых Ленинградский институт авиационного приборостроения 1) Заявител) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБМОТКАМИ 2 азвуковоим возб Изобретение относится к ультртехнике, в частности к устройства уж дения ультразвуковых колебаний, и может найти применение в ферроакустических нако пителях информации.Известен магнитострикционный преобразователь с распределенными обмотками2 в котором для получения широкой полосы пропускания линии задержки и увеличения амплитуды ультразвуковых колебаний обмотки возбуждения соединены с соответствующими выводами многоотводной линии задерж ки. Принцип работы такого преобразователя основан на многократном подвозбуждении ультразвукового импульса в звукопроводе. Однако необходимо большое количество отводов и, соответственно, большое количество обмоток возбуждения для создания мощных ультразвуковых колебаний, Кроме того чтобы снять с отводов линии задержки импульсы тока большой мощности, необходимо щего генератора увеличивать габариты задаи самой линии задержки,Известен преобразовате в которомны с соотвем 25 озбуждаюшие обмотки соеди ствующими выходами формирователей тока,входы которых в свою очередь соединеныс соответствующими отводами линии задержки, выполненной на 14 С -элементах. Однако для получения ультразвукового импульсабольшой амплитуды необходимо использоватьбольшое количество обмоток возбуждения,которые создают большую длину зоны возбуждения, требуют большое число формирователей импульсов тока, в связи с чем увеличиваются габариты всего устройства вцелом. Для ферроакустических накопителейинформации, используемых в летательныхаппаратах, вопрос минимизации габаритовочень важен,Цель изобретения - уменьшение габаритов магнитострикционного преобразователяс распределенными обмотками, Это достигается тем, что преобразователь снабжен отражающими нагрузками, которые размещенына возбуждаемом звукопроводе и многоотводной линии задержки, причем отношениерасстояний между отражающими нагрузкамии соответствующими обмотками возбуждениии отводами линии задержки пропорциональноскорости распространения колебаний в звукопроводе и в линии задержки, а задающийгенератор подключен между отводами линиизадержки и поглощающей нагрузкой. Отражающие нагрузки подобраны таким образом,что отражение ультразвукового импульсапроисходит в фазе.На фиг. 1 изображен схематически преобразователь; на фиг, 2 - эпюры импульсатока в обмотке возбуждения; на фиг. 3 - 19итоговая картина сформированных ультразвуковых импульсов, распространяющихсяв одном направлении,Преобразователь содержит возбуждаемыйзвукопровод 1,демпферы 2 и 3, обмотки возбуждения на возбуждаемом звукопроводе 4,4источник питания 5, формирователиимпульсов тока 6 -6задающий генератор 7, отражающие нагрузки 8 и 9, возбуждающий звукопровод 10, обмотку возбужде- фния 11 на возбуждающем звукопроводе, выходные обмотки 12 - 12 . На фиг, 2и 3 показан импульс тока 13 в обмоткевозбуждения 11, прямого и обратного ультразвуковых импульсов 14 и 15 (стрелкамипоказано направление распространения), импульсов тока 16 - 16 8, отраженногоультразвукового импульса 7, мощного ультразвукового импульса 18 (8 ) обратныхультразвуковых импульсов 19 - 198.Преобразователь работает следующим образом,С задающего генератора 7 импульс тока 13 поступает в обмотку возбуждения 11и создает в зоне звукопровода 10 возбуждающее магнитное поле. За счет магнитострикционного эффекта в зоне возбуждения возникают прямой и обратный ультразвуковыеимпульсы 14 и 15, которые распространяются в звукопроводе 10 в противоположные40стороны. Обратный ультразвуковой импульс 15тут же поглощается демпфером 3, а поямойультразвуковой импульс по мере распространения по звукопроводу 10 за счет обратного45магнитострикционного эффекта последовательно наводит в выходных обмотках 12 -12э,д.с.,возникающие при этом импульсы напряжения последовательно запускают формирователи импульсов тока 6- 6 4, с выхобОдов которых в соответствующие обмотки возбуждения 4 - 4 подаются мощные импульсы тока возбуждения 16 - 164 .За счетмагнитострикционного эффекта последовательно под обмотками возбуждения 4 - 4 воз никают прямые и обратные ультразвуковыеимпульсы. Причем прямые импульсы, распространяясь к отражающей нагрузке 8, последовательно суперпозиционно складываются, аобратные ультразвуковые импульсы 19-Я р 4(фиг. 3) распространяются по звукопроводу1 к демпферу 2, Сложенный ультразвуковойимпульс из-под обмотки 4,отражается вфазе от отражающей нагрузки 8 одновременно с импульсом 14, который распространяется по звукопроводу 10 и отражается в фазе от нагрузки 9. Звукопроводы 1 и 10выполнены из одного материала, поэтомуультразвуковые импульсы распространяютсяс одинаковой скоростью,Отраженный от нагрузки 9 импульс 17,распространяясь по звукопроводу 10 к демпферу 3 опять последовательно, но уже в обратном порядке, запускает формирователиимпульсов тока 6 - 6При этом соответственно под обмотками 4- 4 опять последовательно возникают прямые и обратньеультразвуковые импульсы. Обратные ультразвуковые импульсы 19 - 19 р, распростра.няясь к нагрузке 8, отражаются в фазе ираспространяются далее к демпферу 2. Прямые же ультразвуковые импульсы последовательно складываются с отраженным от нагрузки 8 и ранее сформированным из четырех прямых ультразвуковых импульсов, Таким образом, на выходе преобразователя изпод обмотки 4выходит мощчый ультразвуковой импульс 18, окруженный ультразвуковыми импульсами 19 - 198, амплитудакоторых в восемь раз меньше, чем у импульса 18. Импульс 17 поглощается демпфером 3ультразвуковые импульсы 18 и 19 - 19пройдя рабочую зону звукопровода 1, поглощаются демпфером 2.В ферроакустических накопителях информации для записи двоичной информации требуются значительные амплитуды ультразвуковых импульсов. Сигнал-помеха имеет квадратичную зависимость от мощности ультразвукового импульса, поэтому величина сигнал-помехи от паразитных ультразвуковыхимпульсов 19 - 19 будет в 16 раз меньшевеличины полезного сигнала от импульса 18,Кроме того, необратимое изменение индукции под действием ультразвукового импульсаи импульса магнитного поля имеет определенный порог, который лежит существенновыше амплитуд импульсов 19 - 19, Поэтому наличие импульсов 19 - 198 практически не скажется на процесс записи информации в звукопроводе 1,Предлагаемый преобразователь меньше до габаритам. При этом уменьшается количество обмоток возбуждения, сокращается число формирователей импульсов тока, В ка честве линии задержки можно использовать также другие линии задержки, например на Ь С - звеньях. В этом случае количество534889 1 введенных новых элементов, их размещениеи назначение каждого не изменится,формула изобретения3 Магнитострикционный преобразователь с распределенными обмотками, содержащий звукопровод, одним концом сопряженный с демпфером, обмотки возбуждения, расположенные на противоположном конце звуко провода и соединенные с соответствующими выходами формирователей импульсов тока, входы которых соединены с соответствующими отводами многоотводной линии задержки, согласованной с задающим генератором 5 и поглощающей нагрузкой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения Фгабаритов преобразователя, возбуждаемый звукопровод и многоотводная часть линии задержки снабжены отражающими нагрузками, при этом отношение расстояний от отражающих нагрузок до соответствующих об моток звукопровода и отводов линии задержки равно отношению скоростей распространения ультразвуковых колебаний в звукопроводе и в линии задержки, а задающий гене ратор подключен между отводами линии задержки и поглощающей нагрузкой.Источники информации принятые во внимание при экспертизе:1, В.М, Мсейег, НеЕк РЬ,гСаьса с 1 сйсЕ, 1957 г., УЗО, П, 734.2, Авторское свидетельство СССР272363, Н 03 К 5/00, 12/70.