Апериодический датчик для регистрации акустических сигналов

Апериодический датчик для регистрации акустических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 5)2602 боюз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 30.10.74 (21) 2071267/18-10 (51) М. Кл. - Н 04R 17/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 09.07.76 (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. Н. Бовенко и В. И. Полунин

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище имени Н. Э. Баумана (54) АПЕРИОДИЧЕСКИЙ ДАТЧИК ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к технике приема и возбуждения ультразвуковых упругих волн.

Известно устройство для регистрации акустических сигналов, состоя шее из сплошной пьезоэлектрической спластины, припаянного .к ней конусного волновода, выполненного из латуни, помещенных в корпус и залитых компаундом,,например эпоксидной смолой.

Однако для такого устройства характерна ограниченность области частот принимаемых и возбуждаемых акустических волн. Кроме того, с помощью такого устройства нельзя регистрировать без искажения формы сигналов с частотами, меньшими, чем %, где с — скорость звука в материале пьезоэлектрической пластины, d — толщина пластины. Расширить полосу ча стот можно за счет увеличения толщины пьезоэлектрической пластинки, но при этом значительно увеличиваются размеры волновода.

Цель изобретения — расширение диапазона регистрируемых частот.

Это достигается тем, что в предлагаемом апериодическом датчике волновод выполнен многослойным с концентрическим расположением слоев относительно его оси, причем материалы слоев взяты с акустическим сопротивлением, равным акустическому сопротивлению пьезоэлектрической пластинки, и с уменьшающейся от слоя к слою по направлению к оси волновода скоростью акустических волн.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Апериодпческпй датчик для регистрации акустических волн состоит пз пьезоэлектрической пластины 1, припаянного к ней конусного волновода 2, выполненного многослойным из материалов 3, 4, 5, помещснных в корпус 6 и залитых компаундом 7.

Датчик работает слсду1ощим образом.

Прп рсгнспрацпн акустических сигналов на пьезоэлектрическую пластину 1 подают акустический импульс. В результате прохождения акустического импульса через пьезоэлектрическую пластину на сс обкладках в силу прямого пьезоэлектрического эффекта возникают электрические сигналы, которые сии мают с обкладок известными средствами, а акустический импульс поступает в конусный воlHQ2О вод 2. Благодаря тому, что волновод выполнен многослойным с концентрическим распо ложснпем слоев относительно оси волновода из материалов 3, 4, 5,:подобранных так, что акустическое сопротивление каждого слоя со25 впадает с акустическим сопротивлением пьсзоэлсктричсскон пластинки, а скорость акустически. . волн уменьшается от слоя к слою по направлению к оси волновода. Отраженные акустические волны фокусируются в осевом

ЗО слое волновода при меньшей его длине.

5!2602

Составитель Е. Артамонова

Техред 3. Тараненко

Корректор А. Галахова

Редактор T. Рыбалова

Заказ 1451/2 Изд. ¹ 1410 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, нр. Сапунова, 2

В качестве материалов волновода,могут быть взяты медь, латунь и сплав Вуда, что соответствует материалу пьезоэлектрической пластины, выполненной из ЦТС. При таком подборе материалов длина волновода составляет 5 см. Для сведения на нет доли отраженных сигналов, .попадающих на пьезоэлектрическую пластину, волновод может быть выполнен аку стически изолированным по осевому слою от пьезопластины. Причем возможен вариант выполнения пьезоэлектрической пластины с отверстием, что также позволяет уменьшить влияние помех на работу датчика.

В результате такого выполнения апериоди- 15 ческого датчика достигается минимальное искажение формы сигнала, что приводит к расширению полосы регистрируемых частот практически от 10 кгц до 10 мгц.

Формула изобретения

Апсриодический датчик для регистрации акустических сигналов, содержащий корпус, пьезоэлектрическую пл астину, кон усообр азн ый волновод и компаунд, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемых частот, волновод выполнен многоcëîéíûì с концентрическим расположением слоев относительно его оси, причем материалы слоев взяты с акустическим сопротивлением, равным акустическому сопротивлению пьезоэлектрической пластины, и с меньшающейся от слоя к сло!о по направлению к оси волновода скоростью акустических волн.