Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь

Раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ,содержащий трехлучевую волноводйую систему, на торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы , а третий луч является совмещенной частью волноводной системы, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения высокотемпературных сред, совмещенная часть системы вьтолнена в виде двух, коаксиально расположенных цилиндрических участков, каждый из Которых присоединен к свободному торцу одногр из расходящихся лучей, причем наружный участок изготовлен из плавкого материала, а внутренний - из неплавкого материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ПЕ 09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3584032/18-10 (22) 19.04.83 (46) 15.07.84. Бюл. У 26 (72) С.П.Шидлаускас, П.-Б.П.Милюс, А.И.Пятраускас, С.Л.Приалгаускас и А.P ..Мажонас (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 534.232 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 478183, кл. G 01 N 29/04, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

В 819691, кл. G 01 N 29/04, 1979 (прототип) . (54) (57) РАЗДЕЛЬНО-СОВМЕЩЕННЫЙ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содцр В 06 В 1/06; G 01 N 29/04 держащий трехлучевую волноводиую систему, на торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы, о тл и ч а ю шийся тем, что,. с целью повышения точности измерения вы.сокотемпературных сред, совмещенная часть системы выполнена в виде двух, коаксиально расположенных цилиндрических участков, каждый из которых присоединен к свободному торцу одного из расходящихся лучей, причем наружный участок изготовлен из плавкого материала, а внутренний — из неплавкого материала.

1102633

50

Преобразователь содержит два волновода 1 и 2, расположенных под острым углом друг к другу, пьезоэлементы 3 . и 4, размещенные на расходящихся концах волноводов 1 и 2, и совмещенную часть 5. Сходящаяся часть волноводов ! и 2 вставлена в разъемную звукоизоляционную пробку 6.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для диагностики высокотемпературных газовых потоков, а также для определения объема, занимаемого 5 плазмой.

Известен раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь, содержащий два акустических волновода, расположенных под острым углом .. друг к другу, и пьезоэлементы, размещенные на расходящихся концах звуководов (1 3.

Указанный преобразователь имеет малую точность измерения при темпе- 15 ратурах в несколько тысяч градусов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является раздельно-совмещенный ультразвуковой преобразователь, содержащий трехлу- 20 чевую волноводную систему, на торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы 2 . 2S

Недостатком известного преобразователя является низкая точность измерения параметров высокотемпературных сред.

Цель изобретения — повышение точ- 30 ности измерения параметров высокотемпературных сред.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем трехлучевую волноводную систему, íà 35 торцах двух расходящихся лучей которой размещены пьезоэлементы, а третий луч является совмещенной частью волноводной системы, последняя выполнена в виде двух, коаксиально распо- 40 ложенных цилиндрических участков, каждый из которых присоединен к свободному торцу одного из расходящихся лучей, причем наружный участок изготовлен из плавкого материала, а внут-45 ренний — из неплавкого материала.

На чертеже изображен раздельносовмещенный ультразвуковой преобра.— зователь.

Преобразователь работает следующим образом.

На излучающий пьезоэлемент 3 подаются возбуждающие электрические импулbcы.

Возбужденные ультразвуковые колебания от пьезоэлемента 3 распространяются по волноводу 2 и, отразившись в обратном направлении от кочца совмещенной части 5, поступают на .тот же пьезоэлемент 3, работающий в приемно-передающем режиме. Преобразованные электрические сигналы поступают на измерительное устройство.

Аналогично ультразвуковые колебания от пьезоэлемента 4 проходят по волноводу 1 и отраженные от конца совмещенной части 5 поступают, на тот же пьезоэлемент 4.

В зависимости от температуры контролируемой среды происходит изменение длины наружного плавкого волновода, т..е. конечная часть этого волновода испаряется ° Уменьшение длины акустического волновода приводит к изменению формы частотного спектра ультразвуковых импульсов, отраженных от конца наружного волновода. Поскольку внутренний неплавкий волновод не меняет своей длины, то частотный спектр отраженных ультразвуковых импульсов также не меняется . Сравнение частотных спектров ультразвуковых импульсов на выходах пьезоэлементов 3 и 4 позволяет измерять температуру контролируемой средыФ

Разъемная конструкция преобразователя позволяет многократно использовать тугоплавкий волновод и размещать на совмещенной части 5 несколько пар приемно-передающих волно" водов, увеличив соответственно число волноводов 1 и 2. Сходящаяся часть преобразователя вставлена в разборную пробку 6, что позволяет предохранить на звуководах 1 и 2 пьезоэлементы 3 и 4 от перегрева, а также предохраняет от высокочастотных акустических шумов, возникающих в газовых потоках и плазме, так как пробка изготовлена из материала, обладающего демпфирующими свойствами.

Таким образом, использование неплавкого волновода, вставленного

3 1102633 4 в плавкий, помещенных в месте сочле- повысить точность измерения высоконения в разборну: теплоизоляционную температурных сред (до 4300 С) на о звукопоглощающую пробку, позволяет 12-15Х.

Составитель Н-.Дмитриев

Редактор Т.Веселова ТехредЛ. Коцюбняк Корректор С.Шекмар

Заказ 4876/7 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4