Устройство контроля длины периметра звукопроводов акустических циркуляторов Советский патент 1977 года по МПК G01H5/00 H03H9/30 

1

Изобретеиие относится к области импульсной техники и может быть использовано для контроля геометрических размеров звукопроводов ультразвуковых линий задержек.

Известно устройство контроля длины периметра звукопроводов акустических циркуляторов с прижимными преобразователями, содержащее генератор импульсов, излучаюи1ий и приемный электроакустические преобразователи, усилитель, выход которого связан с входом генератора, и иидикатор, измеряющий частоту следования импульсов, по величине которой можно судить о величиие задержки сигнала в линии.

Известное устройство измерения задержки с прижимным преобразователем имеет относительно невысокую точность и трудоемкость процесса контроля.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является устройство, содержащее генератор, компенсирующий усилитель, соединенные соответственно входным и выходными преобразователями, акустически связанными со звукопроводом акустического циркулятора, и индикатор, подключенный к выходу компенсирующего усилителя.

Длина периметра звукопровода определяется по величине периода циркуляции упругой поверхностной волны, путем измерения частоты следования импульсов, при этом непосредствеиныи контроль относительного изменения длины периметра звукопровода осуществляется по показаниям индикатора.

Недостатком этого устройства является трудность контроля малых изменений задерн ки, а, следовательно, и невысокая оперативность измерения отклонения длины периметра звуконровода от номинала, требующая проведения нескольких замеров.

С целью упрощения п увеличения точности в предлагаемом устройстве контроля длины периметра звукопроводов акустических циркуляторов входной и выходные преобразователи расположены на дополнительно диэлектрической пластине, установленной параллельно звукопроводу акустического ц 1ркулятора, причем величина угла между входным и выходными преобразователями прямопропорциональна величине отнощения длины упругой поверхностной волны, излучаемой входным преобразователем к апертуре выходных преобразователей.

На фиг. 1 изображено устройство контроля длины периметра звуконроводов акустических циркуляторов; на фиг. 2 - диэлектрическая пластина.

Устройство содерл ит генератор 1, компенсирующий усилитель 2, соединенные соответственно с входным преобразователем 3 н выходными преобразователями 4, расположенными

на дополнительной диэлектрической пластине 5, установленной параллельно звукопроводу акустического циркулятора 6, и индикатор 7, подключенный к выходу компенсирующего усилителя 2.

Величина угла а между входным и выходными преобразователями 3 и 4 соответственно прямо пропорциональна величине отношения длины упругой поверхностной волны, излучаемой входным преобразователем 3 к апертуре выходных преобразователей 4 (фиг. 2).

Устройство работает следуюпхим образом.

Импульсы с радиочастотным заполнением от генератора 1 поступают на входной преобразователь 3 встречно-штыревого типа. Часть линий электрического поля, возникаюш,его между элементами входного преобразователя 3, проникает в объем звукопровода акустического циркулятора. Упругая деформация, возникаюш,ая в материале звукопровода акустического циркулятора 6, вследствие пьезоэффекта распространяется в противоположных направлениях от входного преобразователя 3, образуя прямую и обратную упругие поверхностные волны. Если в материале звукопровода акустического циркулятора 6 обеспечиваются условия для циркуляции поверхностной волны, то прямая и обратная волны начинают распространяться по периметру звукопровода акустического циркулятора 6 навстречу друг другу.

При прохождении волны под выходными преобразователями 4 на последних возникают электрические импульсы, которые при соответствуюш,ей фазировке выходных иреобразователей 4, складываются, и сигнал с суммарной амплитудой, равной удвоенному значению амплитуды импульса на каждом из выходных преобразователей 4, поступает на вход компенсирующего усилителя 2. Разностный сигнал измеряется индикатором 7. Величина этого сигнала определяет взаимное располол :ение фазовых фронтов прямой и обратной упругих поверхностных волн, наклон которых зависит от геометрических длин участков звукопровода акустического циркулятора 6 по его периметру.

В идеальном звукопроводе акустического циркулятора 6 длина периметра на всех участках является постоянной, вследствие чего все точки фазового фронта упругой волны, как

прямой, так и обратной, проходят одинаковые расстояния, поэтому положение фронта волны по отношению к выходным преобразователям 4 остается неизменным в любом цикле распро странения волн. Величина электрического сигнала на входе индикатора 7 остается постоянной.

Если звукопровод акустического циркулятора 6 имеет отклонения от идеальной формы, то суммарный сигнал на входе индикатора 7 изменяет свое значение.

Величина угла взаимного разворота выходных преобразователей 4 и входного преобразователя 3 выбирается исходя из необходимой чувствительности прибора индикатора 7. Наибольшая чувствительность реализуется при значениях величины угла между выходными преобразователями 4, равного углу между фазовыми фронтами прямой и обратной волны.

Величина этого угла соответствует взаимному располол :ению входного преобразователя 3 и выходных преобразователей 4 и определяется следующим отношением а /СЯ/е, где , 2, 3;

- длина поверхностной упругой волны; е-апертура преобразователей или в градусах:

а /С60-А,/е.

Формула изобретения

Устройство контроля длины параметра звукопроводов акустических циркуляторов, содержащее генератор, компенсирующий усилитель, соединенные соответственно с входным и выходными преобразователями, акустически связанными со звукопроводом акустического циркулятора, и индикатор, подключенный к выходу компенсирующего усилителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения и увеличения точности, входной и выходные преобразователи расположены на дополнительной диэлектрической пластине, установленной параллельно звукопроводу акустического циркулятора, причем величина угла между входным и выходными нреобразователями прямопропорциональна величине отношения длины упругой поверхностной волны, излучаемой входным преобразователем к апертуре выходных преобразователей.

ft/s.l