Электроакустический преобразователь с управляемой резонансной частотой

Электроакустический преобразователь с управляемой резонансной частотой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФЬт. -: СКй1 биб отамее ) О ll И С А Н И Е (1п 492049

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Соиизлисти -;еских

Республик (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 12.06.73 (21) 1941567 18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 22.04.76 (51) М. Кл. Н 04r 1/22

Н 04r 1/44

Государстеенный комитет

Соеета Министрое СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.883(088.8) (72) Автор изобретения

Е. В. Кривин

Физико-механический институт AH Украинской ССР (71) 3аявитель (54) ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С УПРАВЛЯЕМОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТОЙ

Изобретение может найти применение в гидроакустике, дефектоскопии и автоматике.

Известен электроакустический преобразователь с управляемой резонансной частотой, содержащий активный элемент и акустически связанный с ним пассивный слой.

В известном преобразователе управление резонансной частотой осуществляется путем изменения толщины пассивного слоя, например слоя жидкости, расположенного на тыльной или рабочей поверхности преобразователя и образующего с ним единую резонансную систему.

Недостатком указанного устройства является малая скорость изменения резонансной частоты, обусловленная необходимостью менять толщину пассивного слоя механическим способом.

Для повышения скорости изменения резо, нансной частоты в предлагаемом преобразователе пассивный слой выполнен в виде обратимого электроакустического преобразователя, соединенного с электрической реактивной управляемой нагрузкой.

На чертеже изображен вариант описываемого преобразователя с управляемой резонансной частотой, предназначенного для работы в воде в режиме излучения.

Преобразователь состоит из активного элемента в виде пьезопластины 1, к тыльной грани которой крепится пьезопластина 2. Обе пьезопластины расположены в герметичном корпусе 3. Электроды пьезопластины 1 соединены при помощи кабеля 4 с генератором 5 электрических колебаний. Электроды пьезопластины 2 при помощи кабеля 4 соединены с электрической реактивной управляемой нагрузкой 6. Управляющее устройство 7 соединено с генератором 5 и управляемой нагруз10 кой б.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 5 возбуждает колебания переменной частоты в пьезопластине 1, выполняющей функции пьезопреобразователя. Управ15 ляющее устройство 7 изменяет электрическое реактивное сопротивление (нагрузка) б в соответствии с частотой электрических колебаний, генерируемых генератором 5. В зависимости от величины электрической реактивнп:: нагрузки 6 меняется механическое реактивное сопротивление пьезопластины 2, обеспечивая на тыльной грани пьезопластины 1 такую механическую нагрузку, при которой осуществляется условие резонанса для действующей

25 в данный момент на пьезопластину 1 частоты.

Для изображенного на чертеже устройства необходимо, чтобы электрическое реактивное сопротивление 6 менялось согласно формуле: аՄ— Ь

30 сХ„+ d

492049

2 2

2 У „1д — 1 — 1д—

2 —.. 2

2К„ ) а т.

ctg — м;

2У 2

tg2 — ° + fg—

2 в 2

10 с 1 — ctg iñ и

Формула изобретения

Составитель В. Лаптев

Техред Е. Митрофанова

Редактор С. Хейфиц

Корректор В. Брыксина

Заказ 832/4 Изд. ¹ 2081 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Коэффициенты а, 5, с, d при условии, что пьезопластииы 1 и 2 изготовлены из одного пьезоматернала, принимают значения: а = 1 — ctg — — п: ) + ctg — x; и ) п

У

ctg — н, Кп где Я вЂ” модуль сопротивления заторможенной пьезопластины 1;

Кп — коэффициент электромеханической свяf зи, ъ=

f — текущая частота, J„— собственная час„ стота пьезопластины 1, равная, где C„—

2l скорость распространения звука в пьезоматеl риале, 11 — толщина пьезопластины 1, u= — -, f

4 — толщина пьезопластины 2, Х,„— механическое реактивное сопротивление на тыльной грани пьезопластины 1, при котором обеспечивается резонанс пьезопластины 1 на ча5 стоте .

Х„принимает значения где Ю и — волновое сопротивление пьезоматериала.

Электроакустический преобразователь с

20 управляемой резонансной частотой, содержащий активный элемент и акустически связанный с ним пассивный слой, отлич ающийс я тем, что, с целью повышения скорости изменения резонансной частоты, пассивный слой

25 выполнен в виде обратимого электроакустического преобразователя, соединенного с электрической реактивной управляемой нагрузкой.