Электрокинетический преобразователь акустических колебаний Советский патент 1990 года по МПК G01L9/18 H04R23/00 

/

5 1

s

L

С

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для измерения перепадов давления, вызванных акустическими колебаниями в жидких средах. Цель - повышение чувствительности. Преобразователь содержит корпус 1, закрытый мембранами 4 и заполненный рабочей жидкостью, и пористую перегородку 2 с сигнальными электродами 3. Корпус 1 преобразователя снабжен насадками в виде отрезков труб 6 с открытыми торцами, длина каждой из которых не превышает четверти минимальной длины акустической волны в рабочем диапазоне частот. 1 ил.

ел iooел со К1

Изобретение относится к контрольо-измерительной технике и может быть спользовано для регистрации с помощью электрокинетического преобразователя ерепада давлений в жидких средах, вызванных, например, акустическими колебаниями.

Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя. JQ

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь,,

Преобразователь состоит из металлического корпуса 1, преобразующей перегородки 2, двух сигнальных электро- 15 дов 3, двух упругих элементов (мембран) 4, рабочей жидкости 5 и двух удлинительных насадок в виде отрезков труб 6, присоединяемых к торцам цилиндрического корпуса 1 с помощью 20 резьбовых или-клеевых соединений.

Преобразователь работает следующим образом.

Перепад давления ДР акустической волны воздействует на упругие эле- 25 менты 4 и через рабочую жидкость 5 передается на преобразующую перегородку 2, вызывая конвективное движение жидкости в капиллярах перегородки 2, в результате чего за счет электроки- п нетического эффекта возникает потенциал течения, что приводит к появлению на,сигнальных электродах 3 раз- ности потенциалов с,

При работе в жидких средах давления на упругих элементах 4 в каждый момент времени равны давлениям на открытых концах, труб 6.

Поскольку открытые торцы труб 6 разнесены друг друга в направлении Q распространения звуковой волны, то и перепад давления на них будет значительно превышать перепад давления, который может быть получен на упругих элементах 4 преобразователя без 45 удлинительных насадков, поскольку в этом случае открытые торцы труб будут находиться в точках звуковой волны с большей разницей амплитуд давления с50

Амплитуда перепада давления ЛР, образующаяся за счет разности давле35

ний в звуковой висимостью

волне, выражается заЛРХ и

K-L-cos 8

- волновое число;

0

5 п

Q 5 0

5

5

/1 - длина волны;

L - длина преобразователя с

трубчатыми насадками; 0 - угол между направлением распространения фронта звуковой волны и осью преобразователя о

Суммарная длина насадков не должна превышать половины длины -звуковой волны максимальной частоты рабочего диапазона, т.е„ L Лт/21Г, или каждый из отрезков удлинительных труб, т,е„ 1 /1m/41T, где Лт минимальная длина волны в рабочем диапазоне частот. В этом случае будет сохраняться линейность величины с 10%-ной точностьюв Принципиально тот же перепад давления можно получить с помощью преобразователя, имеющего рабочие камеры, равные длине трубчатых насадков, т.е. с мембранами, расположенными на торцах удлинительных насадков в виде отрезков труб 6, Однако при работе такого преобразователя в диапазоне температур длины столба рабочей жидкости, заполняющей внутренний объем преобразователя, будет изменяться и может произойти недопустимый рабочий ход упругих чувствительных элементов и привести к их механическому разрушению.

Выполнение преобразователя с удлинительными насадками в виде труб с открытыми концами, заполняемых внеш- „ней средой, позволяет увеличить чувствительность при сохранении линейности характеристик и механической прочности упругих элементов. Формула изобретения

Электрокинетический преобразователе акустических колебаний, содержащий цилиндрический корпус, ограниченный с, упругими элементами и заполненный рабочей жидкостью, внутри которого расположена пористая перегородка с сигнальными электродами, о т - лича ющийся темг что, с целью повышения чувствительности, он снабжен установленными на торцах корпуса удлинительными насадками, выполненными в виде отрезков труб с открытыми концами, длина 1 каждого из ко тторых составляет 1 А /4, где