Магнитострикционный преобразователь с распределенными обмотками Советский патент 1976 года по МПК H04R15/00 B06B1/08 

(54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ОБМОТКАМИ скорости распространения колебаний в звукопроводе и в линии задержки, а задающий генератор подключен между отводами пинии задержки и поглощающей нагрузкой. Отражающие нагрузки подобраны таким образом, что отражение ультразвукового импульса происходит-в фазе. На фиг. 1 изображен схематически преобразователь; на фиг. 2 - эпюры импульса тока в обмотке возбуждения; на фиг. 3 итоговая картина сформированных ультразвуковых импульсов, распространяющихся в одном направлении. Преобразователь содержит возбуждаемый звукопровод 1, демпферы 2 иЗ, эбмотки возбуждения на возбуждаемом звукопроводе 4 4л, источник питания 5, формирователи импульсов тока 6 -6 i, задающий генератор 7, отражающие нагрузки 8 и 9, возбуждающий звукопровод 10, обмотку возбуждения 11 на возбуждающем звукопроводе, выходные обмотки 12; .На фиг. 2 и 3 показан импульс тока 13 в обмотке возбуждения 11, прямого и обратного ультразвуковых импульсов 14 и 15 (стрелками показано направление распространения), импульсов тока 16 - 16 g , отраженного ультразвукового импульсс. 17, мощного ульт развукового импульса 18 ( С/ ) обратных ультразвуковых импульсов 19 - . Преобразователь работает следующим образом. С задающего генератора 7 импульс тока 13 поступает в обмотку возбуждения 11 и создает в зоне звукопровода 1О возбужда ющее магнитное поле. За счет магнитострик ционного эффекта в зоне возбуждения возникают прямой .и обратный ультразвуковые импульсы 14 и 15, которые распространяются в звукопроводе 10 в противоположные стороны. Обратный ультразвуковой импульс 1 тут же поглощается демпфером 3, а прямой ультразвуковой импульс по мере распространения по звукопроводу 10 за счет обратного магнитострикционного эффекта последователь но наводит в выходных обмотках 12 -12ц э.д.с,,возникающие при этом импульсы напряжения последовательно запускают формир ватели импульсов тока 6 - 64 с выходов которых в соответствующие обмотки воз буждения 4 . - 41 подаются мощные импуль сы тока возбуждения 164 .За счет магнитострикционного эффекта последователь но под обмотками возбуждения 4 BO3 никают прямые и обратные ультразвуковые импульсы. Причем прямые импульсы, распро траняясь к отражающей нагрузке 8, последо вательно суперпозиционно складываются, а обратные ультразвуковые импульсы 19.-fSi, (фиг, З) распростран51ются по звукопроводу 1 к демпферу 2. Сложенный ультразвуковой импульс из-под обмотки 4. отражается в фазе от отражающей нагрузки 8 одновременно с импульсом 14, который распространяется по звукопроводу 10 и отражается в фагзе от нагрузки 9. Звукопроводы 1 и 10 выполнены из одного материала, поэтому ультразвуковые импульсы распространяются с одинаковой скоростью. Отраженный от нагрузки 9 импульс 17, распространяясь по звукопроводу 10 к демпферу 3 опять последовательно, но уже в об ратном порядке, запускает формирователи импульсов тока 6, - 6./ При этом соответ6 ственно под обмотками опять последовательно возникают прямые и обратны ультразвуковые импульсы. Обратные ультразвуковые импульсы 19g - 19 J , распространяясь к нагрузке 8, отражаются в фазе и распространяются далее к демпферу 2. Прямые же ультразвуковые импульсы последовательно складываются с отраженным от нагрузки 8 и ранее сформированным из четырех прямых ультразвуковых импульсов. Таким образом, на выходе преобразователя изпод обмотки 4 /( выходит мощный ультразвуковой импульс 18, окруженный ультразвуковыми импульсами 19 - 19,g , амплитуда которых в восемь раз меньше, чем у импульса 18. Импульс 17 поглощается демпфером 3, ультразвуковые импульсы 18 и 19 - 19в пройдя рабочую зону звукопровода 1, поглощаются демпфером 2. В ферроакустических накопителях информации для записи двоичной информации требуются значительные амплитуды ультразвуковых импульсов. Сигнал-помеха имеет квадратичную зависимость от мощности ультразвукового импульса, поэтому величина сигнал-помехи от паразитных утштразвуковых импульсов 19 - 19 будет в 16 раз меньше величины полезного сигнала от импульса 18. Кроме того, необратимое изменение индукции под действием ультразвукового импульса и импульса магнитного поля имеет определенный порог, который лежит существенно Выше амплитуд импульсов 19 - 19 g. Поэтому наличие импульсов 19 - 19g, практически не скажется на процесс записи информации в звукопроводе 1. Предлагаемый преобразователь меньше fo габаритам. При этом уменьшается количество обмоток возбуждения, сокращается число формирователей импульсов тока. В ка честве линии задержки можно использовать также другие линии задержки, например на L С-звеньях. В этом случае количество

введенных новых элементов, их размещение to назначение каждого не изменится.

Формула изо.бретения

Магнитострикционный преобразователь с распределенными обмотками, содержащий звукопровод, одним концом сопряженный с демпфером, обмотки возбуждения, расположенные на противоположном конце звукопровода и соединенные с соответствующими выходами формирователей импульсов тока, входы которых соединены с соответствующими отводами многоотводной линии задержки, согласованной с задающим генератором и поглощающей нагрузкой, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью уменьшения

габаритов преобразователя, возбуждаемый звукопровод и многоотводная часть линии задержки снабжены отражающими нагрузками, при этом отнощение расстояний от отражающих нагрузок до соответствующих об моток звукопровода и отводов линии задержки равно отнощению скоростей распространения ультразвуковых колебаний в звукопро- воде и в линии задержки, а задающий гене ратор подключен между отводами линии задержки и поглощающей нагрузкой.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе:

i.D.M.Ivlaeder,.Ph.rLsi.ca dctd

1957 г., УЗО, Ш, 734.

2. Авторское свидетельство СССР

№ 272363, Н 03 К 5/00, 12/70.

йГ4 4 / «

534889