Электроакустический преобразователь

СоОЗ СОВЕТСКИХсОциллистиче скихРЕСПУБЛИК 9) -А 1(51)5 В 06 В 1/02 7 Я 1 ш щ ТГ 7.щи Гд ЬИЬЛИОТ=гЖ ЕНИ К А и вибх абьо для ва легакустическ повыости тики алера а фиг. азрез; электфиг. 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ .ПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗС)БР КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельства СССРМ 485782, кл. В 06 В 1/02, 1973.(57) Изобретение относится к измерительнойтехнике и позволяет повысить точность измерения виброакустических характеристик.Электроакустический преобразователь содержит разрядную камеру, выполненную вформе усеченного эллипсоиднаго зеркала, сразмещенньми в ней основными и поджигающим электродами,причем оси электродовпересекаются в одном из фокусов эллипсоида, а сами электроды выполнены игольчатой Изобретение относится к област раакустическх испытаний технически ектов и мажет быть использован испытаний оболочек, в частности куза кавого автомобиля,Целью изобретения является шение равномеоности и стабиль амплитудно-частотной характери преобразователя,На фиг. 1 изображена разрядная к с согласующим рупором, абций вид; н 2 - разрядная кал;ераптадальный р на фиг, 3 - блок-схема подключения раакустического преобразователя; на формы с воэможностьо продольного перемещения. Для согласования разрядной камеры с окружающей средой используется конический рупор, соединенный с разрядной камерой в плоскости второго фокуса эллипсоида, причем переход между рупором и камерои выполнен плавным. В корпусе преобразователя установлено защитное фотореле, оптическая ось которого проходит через большую ась эллипсоида и перпендикулярна ей. При работе преобразователя на электроды подается питающее напряжение, вызывающее электрический разряд. В результате возникает сферическая звуковая волна с центром в одном из фокусов эллипсаида, направляемая рупором на с 5 ьект, Выполнение разрезной камеры эллиптической и согласование с Д окружающей средой через рупор позволяют обеспечить высокую стабильность импульса при равномерной АЧХ. 1 з,п,ф-лы, 4 ил.- схема подключения электр преобразователя,Разрядная кал 1 ера 1 вып усеченаго эллипсоиднаго зеркала. Основные электрод нены игольчатой формы с ской резьбой и установле камеры 1 подвижно, их ась один из фокусов эллипсаида ляющегася центрам разряд ка, и перпендикулярна его Один из этих электродов (эл навлен на резьбе непасредст се камеры 1 и с помалцьо экр олнена в виде акустическогоы 2 и 3 выпалмикраметриче- ъны в корпусе проходит через4 Всоковолтогс кабоя .э и Ви 1 та 6 Годсоедиц 8 н к Однол из элосов бат:рец цакопительныэ кондецсатогээв 7, к корпусу, ;Л Сто111 1;( П 1 т а ;11 Л Я О,11 0 Э1 1 Х З 1 1 Р 0 Гс В " Высоково 1;тному стабилзировацо 1 ис- ТОЧНИКУ ПИТаНИЯ ЛЭСТОВ 1 ЦОГО ТОКВ ВгРЯ- митело). Злектрод 3 с г)мощью микро 1 летрическол рез;Бы установлен в металлической Втлке изолирозан 10 й От корпуса камеры 1 втунои 10, и подсоединен ВМнтом 11 через вь:соковольтый кабель 5 к. Второму полюсу вклкэчецногонезавислл 1, ваклоателел 12 накопительного конденсатора 7.Зтот икопитерьэи:;й конденсатор 7 через зарядный ограни иваощий резистор 13 подключен к выходу высоковольтного стабилизирояа,ного лстдчисз 8 птаяя постоянного тока (выпряллтеля), Вход последнего последовательно через стабилизатор 14 сетевого напряжения, многопредельный переключатель 15 и сетевой трансформатор 16 нормально разомкнутые контакты 17 а, 17 б электромагнитного реле 17 подключен к сетевому выключатвиэ 18 Оба основных электрода снабжены регулировочцымц ручками 19, причем в ручке алек трода 3 сдеано крестообразное углубление пОД Отвертку, ВспосмОГательный подкиГа 0 щий электрод 20 выполнен такхе лгольчатой формы и установлен В корпусе камеры 1 на большой Оси элл;лпсоида с помощьО изоляцлоццол втулки 21 и через абель 22 подключен к ВысОк" ОеолътЯОй облОтк 8 35 импульсного повыиаюцего транс 1 орматора 23, перви Сная сбмот: а которого подкл 0- чена к однрму из Выходов многоканального два и бол.)81 импульсного генератора 24 с рвулцруемо.1 вре, - нно., задерясои ежду каналами, лмеев 80 меньшуо амплитуду Импульса ГО сравненю с звестыл под жлгаошлм у."тройством цхо раз я;.ной камеры 1 05 разовац срезом эллипсоидого зеркала ме)кд фок. сам"-д 1"-л Г 2 пе 11811-;11 кулярым бол" шэй Осл э;:лпсолд 1, на ра,",и.и р 1 няя 0 рз:,у,о,. я 1.;", эг"Г 1,1 пветэ 1 о куса Г 1,":. е-,. 81 утпа: Гп эю Охрркос1. сге:а каегэ,1 ля гс дуэреч;,81 ив э:-Гзс в;1- нуть на Осрых переходах ларь 1 и у стоянии от фокуса Г 2, равном 5 - 10 1 лм, и соответствует ьзксимальцо 1 амплитуде Возбуэкденн х мехац 18 эких кблеба 1 .1 й оболочки сб ета 25. Плоскость, пэаходя" щая ЧЕрвэ,окус Г 1. ГЕПЕдикуяяр-.-я 5)9 большои ос 1 эллпссда, сиязона с поверхностью иссле 1"-1.ого эбьекта 20. (ОГЛВСУЮЩЦЙ РУПОР с:.э ВЫею 8 СЬЕ)Н 11 В гида усеченОГО прямого конуса, его Гути.гульса, в области Внутренних соприкасающихся поверхностей камеоы 1 и рупора 26 симметрлчно их общел оси сделан плавный переход между ними радиусом, равным энгреннему радиусу среза эллипсоида и примыкающего к нему рупора. Центр этого радцуСа раСПОЛОХЕН На бИССЕКтрИСЕ уГЛа, образованного внутренней образующей линией рупора и касагельной к зллипсоиду, исходящей из внутренней точки среза эллипсоида в сторону последнего, и, касаясь обелх этих линий. Для обеспечения безопасности от высокого напряжения со стороны открытого выхода камерь 1 у среза в ее корпусе устаовлено защитное фотореле, состоящее из оггтического излучателя 27 и фотогриемника 28, ось которых проходит чоез гбольшуО Ось эллипсоида и перпенди" кулярна ей, внешнего усилителя 29 и двух электромагнитгых реле 17 и 30. Выход фотоприемника 28 через вцеций усилитель 29 соединен с сбмотками Двух электромагнитных реле 17 и 30. Нормально разомкнутые .контакты первого 17 .а, 17 б) подключены между сетевым выключателем 18 и первичной обмоткой многопредельного сетевого трансформатора 16. Нормально замкнутый высоковольтный контакт второго (30 а) подключец к основным электродам 2 и 3. К корпусу Калеры 1 прлкреплены два дерэкателя 31, к которым подсоединен защитный кожух 32 с кронштейном 33.Злектроакустический преобразователь работает следующим образом.устанавливаем один из дискретных диапаз 01 юв амплитуды и дГлтельности им пульса, соответствующий требуемой амплитуде и полосе частот возбуждаемых колебаний, путол дискретного включения многопредельным переключателем 15 одноо из Выводов вторичной обмотки много- предельного сетевого трансфпрматора 16, цомкпала накогэительного конденсатора 7 батзрец цкопцтельн 1 х кснденсаторов незав:1,имыми высоксвольтнымц выключзтеля 1 и 12 и регулировки расстояния между Основными электродами 2 и 3 регулирогоцными ручами 19 с услэвием совмещеня центра разрядного про,ежугка с центром Аок)са Р 1 разрядной камеры 1. Для точнсэй установки расстояня между Основными ;лектродами 2 ц 3 они сцлб)ко 111 микромесри е, кэи ре ьбой и ы полцены регул 1 руемы 1 ли. Устанавливаем на00 эяално 1 Г, 1 и балсе 1 и 1 лс,/льс 0 л ене.атэре 24 реэ 11; работы прес бразователл, Однократно 11;.;1,"эерив 1111 - с 11)ро 0 вэе 1 енол задержкой между каналам 1, 1081 заерА 1:1 1 еэкп" ка 11 эл 1)л (р 1 эухц 0 се пробраз)ваэедях), запуск путр н.1703194ний - внешний и частоту повторения им- стот от нуля (От ицфр- )т ицфранизких) и до верхнейпульсов. Ри включен ии пи(зция оптическо- гранич(ой частбстоты созбуждеццых колебзго излучателя 27, фотоприемника 28 и ний т.е, Л( =-1 =1lг, Ч -=- ь = ги, где Л - полосавнешнего усилителя 29 Фотореле нормаль- частот с рчастот с рзш(омерцой амплитуд (о-частотно замкнуты и высоковольтный контакт 30 а 5 ной хазк 1 ерис; (рзк 1 еристикой; ц - верхняя грацич электромагнитного реле 30 снимает блоки-. ная частоная частота, послекоторой начинаетсяровку с основных электродов 2 и 3, и под- завал амплитудно 1 плит дно-частотной характерлстиключецного накопительного конденсатора ки импульса т - : . 1, а,имп льса; ти - длительность 11 мпульса,7, а нормально разомкнутые контакты 17 а,леДискретно изменяя в (ьироко(л диапа 7 б электромагнитного реле 17 включают зоне емкос-: ь изоне емкость подключеццого накопителься, подготавливая тем самым схему питанияфоФного конденсатора 7, возможно так:кеОсновных электродов 2 и 3 к включению. дискретно в широком диапазоне изменять. - При вклачении напряжения сети выклю- полосу частот, возбуждаемых колебаний с. чателем 18 оно через контакты этого вы- равномерной амплитудно-частотной харгкключателя и последовательно с ними 15ц 5 теристиксй в каждом отдельном диапззо,е,соединенных контактов 17 а,17 б электро- в ков котором выступают с одинаковой ицтенмагнитного реле 17 поступает на первичную сивностью все частоты.обмотку мцогопредельцого сетевого транс- Так как алфо мато а 16. С о ног иак как электроды имеют игольчатуюорматорз . С одного из подключенного форму, то электрический пробой происховывода вторичной обмотки, соответствую д т в одит в одном и том же месте, и зарождениещегоустановленномудиапазону амплитуды электрической дуги стабильно впрост знстимпульса, это напряжение через многопре- обве и ее центр расположен в фокусе Р 1,дельный переключатель 15 подается на ста- Так как ецтбилизатор 14 сетевого напряжения,ак как центр этой сферы расположен водном из фокусов Г 1 эллипсоидной гз ястабилизируется е цем и далее поступает ца. 25-, рцои камеры 1, способной хорошо от ажать.вход стабилизлровзнцого высоковольтногоР ра атьударные и акустические импульсы, то, оисточнлка 8 питания постоянного тока (выу дстигнув внутренней поверхности аз я нойпрямителя), где напряжение повторно ста- камеры 1, сферический ударный илл акустибилиэируется, повьцдается с постоянным ческий импульс отражается от нее и фок сикоэффициентом усиления по напряжению, 30 д1 уруется в фокусе Р 2 в силу того, чтовыпрямляется и через зарядный ограничи,вакощий резистор 13 начинает заряжать ма- форм 1, на сос е т чразрядная камера 1 имеет эллипсои ц юд уюформу, на сосредоточенную поверхностьлым током подключенный к основнымэлектродам 2 и 3 накопительный конденса- тобьекта 25 и на распределенн ю пове хУ РНОСТЬ ПРИ УСтЗНОВКЕ СЬЕМНОГО РУПО а. КОНтор 7, который включен с помощью высоко ент а ия иРУ Р ццентрация энергии в точке позг(оляетвольтных независимо включаемыхвыключателей 12.максимально использовать энергию импульса на сосредоточенной поверхностиПри подаче нз вспомогательный поджи- об 25о ьекта 5 или его отдельного мелкого элегающий электрод 20 поджигающего импуль- мента, не распространяя прямого воз ейстса вначале возникает слабая искра меж 40, . щ - ецтымежду вия импульса ца близлежащие элементыним и одним из основных электродов 2 и 3, конструкции. Это позволяет с высокой точцоза счет этой искры происходит частичная . стью оп е елять со". стью Опр д ть сосредотс(ченныеха между основными элекэ повь шеццой возбудимость(О и их виброакутродами . и, снижающая электрическое стические характеристики. Для возможцосопротивлецие между ними. Это вызывает 45т вызывает (. сти создания импульСной сссредоточежай(электрлческий пробой через разрядный нагрузки в зоне второго фокуса, начиная ипромежуток между основными электродами включая последний, преобразовэт"ль ргбо 2 и 3, Сопротивлене разрядцого проме- б .р, - дл, зсп,жутка быстро падает и подключенный кон. тает ез рупора, з для соз ация зсп,(денсатор 7 также быстро разряжается. В 50 работает с сог.(зсу Ощим репо о;.:разрядном про ежутке резко возрастает Для обеспечения безопасности от высотемперзтурз, в Результате чего масса возду- кого нгпряж"н ( со,-,ха прио Ретгет дольц(ое ускорение, в Рази "-." - .. Р - дз разрядной камеры 1 в последейрядном промежутке резко воз астзетозрастз(.т установлено защитное фотореле. При сл чайдавлецие и начинает распространяться возл Ри случай. цом прерывании светового потока между спдушный у (зрый ,(п.ль. лу Г,., р:,.(; . дав;ения с пере- тическим излучателем 27 и фотоприемникомДним фронтом, близкм к сфери(есксм/, 2 г2 о, располсокеных нз Одсй Оси, проходяЗтот импульс имеет +ОР,",у фукции (пх/х,кото ый обла затщей перпендикулярно большой Оси камеры 1,р .д Равномерной амплитуд- электрический сигнал с фотоп исми:а 28цо частот(ОГ характерстивой в полос( ча Л Отоприен(1 "апоступает на внецний усилитель 29, Обмотки электромагнитных реле 37 и 30 и управляет нормально разомкнутыми контактами 37 а, 17 б, нормально замкнутым высокоВольтным контактом ЗО а. Нормально разо-. 5 мкнутые контакты 17 а, 17 б отключают многопредельный сетевой трансформатор - .5 пт соти, а значит обесточивают стабилиЗатор 3 ч сетевого напряжения и источник 8 питания основных электродов. Бысоковоль О тный контакт ЗО а заксрачивает подклоченный накопительный конденсатор 7 к основным электродам 2 и 3 на общий корпус рабочей камеры 1, батареи накопительных .конденсаторов 7 и источников 8 питания 15 основных электродов. Зто обеспечивает надежное отключение высокого напряжения и закорачивания основных электродов даже при не.".справности фотореле, а следовательно, и его безопасно"ть. Для повторного 20 включения необходимо дополнительно отключить сетевым выкгиочателем 18 схему отсети, выяснить причину отключения, послечего возможно повторное включение ораобразователя. Усилитель 29 фотореле сраба тывает при длительности импульса от случайного прерывания светового потокабольше длительности генерируемого светового и акустического импульсов преобразователя, . 30 8 Формула иэо 6 рете н и я 1.Электроакустический преобразователь, содержащий рупор, соединенный с разрядной камерой, в которой размещены основные электооды, подключенные к источнику питания, Вспомогательный игольчатый электрод, подключенный к поджигающемуустройству, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения равномерности и стабильности амплитудно. частотной харао еристики преобразователя, разрядная КВМЕРа ВЫПОЛНЕНа В ВИДЕ аКУСТИЧЕСКОгО ЗЕР- кала, имеющего форму усеченного эллипсоида, основные электроды Выполнен ы игольчатыми и установлены на одной Оси с воэможностью взаимного перемещения вдоль нее, причем эта ось перпендикулярйа большой оси эллипсоида и проходит через его фокус, а согласующий рупор выполнен съемным в форме усеченного конуса, при этом переход между рупором и разрядной камерой выполнен плавным,2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения стабильйости работы, в стенках разрядной камеры в месте усечения расположены Оптический излучатель и фотоприемник защитного фотореле, включенного в цепь питания основных электродов,Т ГССР тельскнЙ комбий тент", г. УжгородГагарина, 10 ственно-цз Заказ 16 Тираж ВНИИХИ Государстмнного комитета по изоб 113035, Мое вэ, Ж, РзПодписноеетенияи и открытиям при ГК ская араб 1/5