Акустический преобразователь
Иллюстрации
Реферат
Ф п»633614
t,, 1 ..
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕ П!ЛЬС7ВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 10.01.77 (21) 2439660/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования опитания 25.11.78 2 (51) М. Кл.
В 06 В 1/00
Ц 01Ч 1/OO
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытий (53) УДК 534-.232 (088.8) (72) Авторы изобретения
И. П. 11зебань и Г. H. Ягодов
Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к геофизике и может использоваться в приборах акустического каротажа, главным образом малых (менее 80 мм) диаметров в качестве излучающего акустического преобразователя. 5
Известны излучающие низкочастотные преобразователи для проведения акустического карогажа, например, обсаженных скважин в диапазоне частот 15 кГц и ниже (1)
1О
Эти преобразователи иэ-за низкого электроакустического КПП требуют для возбуждения больших накопительных емкостей и затрат энергии.
Наиболее близок к предлагаемому изоб- ретению акустический преобразователь, содержащий блок иэ пьезоэлементов и соединяющее их вещество (2) . При этом пьезоэлектрические элементы склеиваются низкоскоростным заполнителем и этим достигается. понижение его собственной частоты.
Однако для возбуждения преобразователя необходимо высокое напряжение питания, что снижает его надежность, Уменьшение напряжения питания может быть достигнуто путем уменьшения толщины отдельных пьезоэлектрических секций. Но в этом случае получается многослойная система, что приводит к уменьшению отдаваемой мощности преобразователей и их эффек ги вн ос ги.
Uenb изобретения — повышение эффективности и снижение собственной частоты излучения преобразователя.
Это достигается тем, что он снабжен магнитосгрикционным сердечником с обмотками возбуждения, соединенными с укрепленным на сердечнике блоком пьезоэлементов, причем резонансная частота основной моды колебаний сердечника равна резонансной частоте блока пьезоэлемен тов.
На чертеже изображен предлагаемый акустический преобразователь, вариант.
Он содержит в качестве магнитострикционного элемента стержневой магнигострикционный сердечник 1, выполненный
633614 в виде замкнутого магнитопровода, изготовленного из ленты материала, пьезоэлектрические элементы 2, например цилиндры, которые склеены между собой в монолитную конструкцию-блок герметизирующим компаундом 3. Компаунд является изолятором, разделяющим первичную обмотку 4 возбуждения or агоричной обмотки 5, в данном случае повышающей. Выводы повышающей обмотки 16
5 соединены с электродами пьезоэлектрических элементов, которые электрически запараллелены. Тонкостенный корпус 6 после сборки указанных элементов соединяет их в единое целое. Корпус заканчи- 45 вается заглушкой 7. С помощью хвостовика 8 и резьбового посадочного моста 9, преобразователь соединяется с другими элементами скважинного прибора. Электроэнергия возбуждения подводится к преобразователю через электровводы 10. На электровводы надеты резиновые уплотнительные кольца 11 и предохранительная эластичная вставка 12. Узлы прибора, находящиеся с разных сторон преобразователя, соединяются проводником 13.
При работе преобразователя подается напряжение на первичную обмотку 4 возбуждения через электровводы 10. Стержневой магнитострикционный сердечник 1 возбуждается на первой продольной моде колебаний, определяемой его длиной. Эти механические колебания через соединяющий компаунд 3 передаются на блок пьезоэлектрических элементов 2 и вызывают в нем вынужденные колебания. Электрическое напряжение возбуждения поступает (трансформируется) на пьезоэлектрические элементы от вторичной обмотки 5 и вызывает колебания, соответствующие основной моде механических колебаний магнитострикционного сердечника 1. За счет такого "двойного" возбуждения и наличия собственного резонанса в блоке пьезоэлементов на частоте, соответствующей ооновной моде колебаний магнитострикционного сердечника, данная мода колебаний становится превалирующей в суммарном спектре излучения преобразователя.
В преобразователе может использоваться последовательное включение обмоток возбуждения магнитострикционного сердечника и повышающей (понижающей) обмот» ки возбуждения пьезоэлементов.
Преобразователь позволяет в малогабаритном исполнении добиваться повышения . эффективности путем возбуждения низкочастотной составляющей при сохранении электроакустического КПН.
Формула изобретения
Акустический преобразователь, содержащий блок из пьезоэлементов и соединяющее их вещество, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности и снижения собственной частоты излучения, он снабжен магнитострикционным сердечником с обмотками возбуждения, соединенными с укрепленным на сердечнике блоком пьезоэлементов, причем резонансная частота основной моды колебаний сердечника равна резонансной частоте блока пьезоэлементов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 438962, кл. Cj 01 V 1/04, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 440810, кл. Н 04 R 17/00, 1972.
Составитель И. Попова
Редактор Л. Гребенникова Техред 3. Фанта Корректор Н, Ковалева
Заказ 6666/11 Тираж 606 Подписное
IIHHHfIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4