МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Советский патент 1971 года по МПК H03K5/13 H04R15/00 

Изобретение относится к преобразователям для ультразвуковых линий задержки, которые применяются в кодирующих и декодирующих устройствах, регистрах вычислительных мащин, в радиолокации и многих других отраслях радиоэлектроники.

Известны магнитострикционные преобразователи с тороидальной обмоткой, намотанной через отверстие на участок трубчатого звукопровода. Звукопровод такого преобразователя выполнен полностью из магнитострнкционного материала.

Недостаток известного преобразователя заключается в том, что его полоса пропускания не превышает 3 мгц.

С целью расщирения полосы пропускания в предлагаемом преобразователе участок звукопровода, охватываемый обмоткой, выполнен из материала, не обладающего магнитострикционными свойствами, но имеет узкое кольцо из магнитострикционного материала. Кольцо расположено по периметру поперечного сечения звукопровода.

Расширение полосы пропускания такого преобразователя объясняется тем, что преобразование происходит только в магнитострикционном кольце и не выходит за его пределы, кроме того, магнитострикционное кольцо можно выполнить очень узким (например, путем гальванического осаждения).

Оптимальная частота предлагаемого преобразователя равна /0 0,5 w/б, где б - ширина магнитострикциониого кольца. Для того чтобы увеличить число витков обмотки преобразователя н тем самым избавиться от узкополосного согласующего трансформатора, отверстия в трубчатом звукопроводе имеют вытянутую вдоль оси звукопровода форму. Увсличенне размера отверстий вдоль

оси звуконровода не изменяет его волнового сопротивления.

В предлагаемом преобразователе ширина участка звукопровода, охватываемого обмотрсой, не влняет на полосу пропускания преобразователя, следовательно, отверстия в звукопроводе можно разнести вдоль его оси таким образом, чтобы поперечное сечение звукопровода изменялось не более, чем на сечение одного отверстия. Таким образом сведены к минимуму неоднородности волнового сопротивления звукопровода, вызванные отверстиями в нем.

В результате применения изобретения полоса пропускания магнитострикционного преобразователя с тороидальной обмоткой расширится в 20-40 раз, поскольку ширина б магнитострикционного кольца путем гальванического осаждения, например никеля, может быть получена очень малой (10-30 мкм).

На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь в сборе с продольным разрезом поляризующего магнита; на фиг. 2 - развертка поверхности звукопровода.

Тороидальная обмотка 1 намотана на участок трубчатого звукопровода 2 и магнитострикционное кольцо 3 через отверстие 4 в звукопроводе 5, не обладающем магнитострикционными свойствами. Постоянный магнит 6 служит для создания продольного поля смещения. Между обмоткой и постоянным магнитом поставлена изоляционная прокладка 7.

Кольцо 3 наносится на торец участка звукопровода 2, относящегося к преобразователю, и путем гальванического осаждения, например никеля, щириной б. Отверстия 4 имеют форму щелей, направленных по оси звукопровода, и отстоят от торца звукопровода на различных расстояниях с таким расчетом, чтобы поперечное сечение звукопровода при движении вдоль оси изменялось не более, чем на сечение одного отверстия.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

При поступлении тока в тороидальную обмотку в магнитострикционном кольце возникает кольцевое магнитное поле, которое, взаимодействуя с продольным полем постоянного магнита, создает скручивающее напряжение, возбуждающее крутильную волну, распространяющуюся вдоль оси звукопровода. Между щелевидными отверстиями упругая волна распространяегся как волна сдвига. После прохождения отверстий волна сдвига вновь превращается в крутильную волну, поскольку последняя является сдвиговой волной, замкнутой по кольцу. Работа преобразователя на прием заключается в следующем: под воздействием крутильной волны в магнитострикционном кольце возникает переменное кольцевое магнитное поле, наводящее э.д.с. в тороидальной обмотке.

Предмет изобретения

Магнитострикционный преобразователь, выполненный в виде трубчатого звукопровода

с тороидальной обмоткой на конце, охватываемой постоянным магнитом с изоляционной прокладкой, отличающийся тем, что, с целью расщирения полосы пропускания преобразователя, тороидальная обмотка охватывает

магнитострикционное кольцо на конце звукопровода и проходит через его отверстия, а звукопровод выполнен из материала, не обладающего магнитострикционными свойствами.

а