SU328948A1 - Электроакустический преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени , в частности к электроакустическим преобразовател м ультразвуковой энергии, и может найти применение в уровнемерах, работающих методом локации через газовую ереду , дл  контрол  уровн  жидкости и сыпучих тел.

Известен электроакустический преобразователь ультразвуковой энергии, содержащий вибратор, приводимый в движение пьезоэлектрнческим материалом, и перфорированный металлический экран, расноложенный перед вибратором на рассто нии, равном половине длины волны ультразвуковой энергии, которую Нужно передать (или прин ть).

Недостатками такого преобразовател   вл ютс  узка  область его примененн , так как при изменении скорости звука в смежной среде (нанример, при изменении температуры среды) мен етс  длина волны ультразвуковой энергии, а, следовательно, нарушаетс  условие согласовани  имнедансов, а также сужение полосы пропускани  при иезиачительном улучщении эффективиости работы преобразовател .

сте с отверстн ми вэкрапе, нри этом толщина экрана и его рассто ние от пзлучаюи1ей поверхности выбраны намного меньпте длины волны излучаемой (принимаемой) ультразвуковой энергии из услови  резонанса этой полости .

Эти отличи  позвол ют расширить область применени  н улучшить согласование акустических импедансов внбратора п смеж1 ой среды .

На фиг. 1 показана конструкци  электроакустического преобразовател ; на фиг. 2, а, б - две модификации нерфорнрованного экрана.

В корпус 1, дно которого представл ет собой вибратор 2, помещен ньезоэлемент 3, выполпенпый , нанример, нз пьезоэлектрического материала ЦТС-19. Пьезоэлемент 3 плотно прпсоедииен к вибратору 2. Электрическа  св зь с пьезоэлемеитом 3 осуществлена через кабель 4, загерметизированный в отверстии 5 корнуса 1.

Неред вибратором 2 строго нараллельио расноложен перфорированный экран 6, который вынолиеи из металлического листа (но не об зательно) и имеет отверсти  7, расположенные на всей поверхности экраиа 6 (фиг. 2).

(фиг. 2, б). Перфорированный экран 6 жестко прикреплен к вибратору 2, а следовательно , и к корпусу У любым способом, например при помощи обоймы 8 н шайбы 9.

Электроакустический преобразователь работает следующим образом.

При подведении электрической энергии но кабелю 4 к пьезоэлементу 3 лоследиий начинает вибрировать, передава  колебаии  вибратору 2.

Если частота питающего напр жени  совпадает с резонансной частотой пьезоэлемепта 5, то колебани  вибратора 2 будут максимальны . При этом излучаема  вибраторо.м 2 ультразвукова  энерги  попадает в полость, ограниченную вибратором 2 н перфорированным экраном 6. Так как размеры элементов этой полости по направлению распространени  ультразвуковой энергии выбраны значительно меньще четверти длины волны ультразвуковой энергии, то, как показывает теори  (Ф. Мора «Колебани  и звук, ГИЗТТД, 1949 г.), каждый элемент этой .полости, содержащий од«о отверстие в центре, можно представить как резонатор Гельмгольца.

При работе электроакустического преобразовател  в режиме приема падающа  на перфорированный экран ультразвукова  волна возбуждает резонатор, который вблизи резонанса дает значительное усиление звукового давлени , воздействующего на вибратор.

Отверсти  7 в экране расположеиы равномерно по всей поверлчюсти экрана, причем суммарна  площадь отверстнй равна трети площадн пеперфорнрованной поверхпостн экрана .

/ О Ф- -ф-

f;

VG- ®У

П р е д, м ет изобретени 

Электроакустический нреобразователь, содержащий вибратор и экран, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области нримененн  и улучшени  согласовани  акуст1 ческих имиедансов вибратора и смежиой среды, в нем выполнена нолость, котора  образована экраном но меньшей мере с одним отверстием,

корпусом и излучающей новерхпостью преобразовател  вместе с отверсти ми в экране, при этом толщина экрана и его рассто иие от излучающей поверхности выбраны намного мепьше длины волны излучаемой (нринимаемой ) ультразвуковой энер1-ин из услови  резонанса этой иолости.

2 9

Риг.1

-6 fi

VLIU i