Акустический датчик Советский патент 1977 года по МПК B06B1/06 

1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в случаях, когда необходимо применение датчиков повышенной точности.

В основном авт. св. № 254906 описан акустический датчик, содержащий корпус, два пьезоэлемента, установленные соосно друг против друга l . В нем один из пьезоэлементов выполнен в виде излучающей и пассивной акустически изолированных час тей (два смежных полудиска или кольца и диска, расположенного в нем) с противоположными полярностями поляризации.

Повышенная точность измерений таким датчиком обеспечивается в случае равенства амплитуд и длин волн переизлученных импульсов упругих колебаний. Равенство амплитуд достигается равенством площадей излучающей и пассивной частей пьезоэле- мента, что трудно выполнимо. Кроме того, равенство амплитуд может нарушаться с течением времени в процессе эксплуатации ввиду неоднородного старения излучающей и пассивной частей пьезоэлемента, если они изготовлены из пьезокерамики.

Цель изобретения - повышение стабильности результатов измерений.

Это достигается тем, что акустический датчик снабжен потенциометром, последовательно соединенным с электрически разделенными обкладками пассивной и излучающей частей пьезоэлемента, к общей обкладке которых подключен движок потенциометр

На фиг. 1 изображен датчик с излучающей и пассивной частями пьезоэлемента, выполненными в виде полудисков, общий вид; на фиг. 2 - датчик с расположением диска излучающей части пьезоэлемента в кольце пассивной части, общий вид.

Датчик состоит из корпуса 1 и установленных соосно друг против друга двух пьезоэлементов, один из которых выполнен в виде излучающей 2 и пассивной 3 акустически изолированных частей с противоположными полярностями поляризации, другой в виде приемника 4. Излучающая часть 2 пьезоэлемента выполнена в виде полудиска или диска, а пассивная часть 3 пьезоэлемента - либо в виде полудиска, расположенного смежно полудиску излучающей части, либо в виде кольца, охватывающего диск излучающей част1Я 2. Излучающая и пассивная части пьезоэлемента и приемник 4 присоединены каждый к своему демпферу 5, 6 и 7, изготовленному, например, из эбонита.

Электрический контакт осуществляется следующим образом. Одна из обкладок излучателя и приемник 4 соединены с центральной жилой кабелей 8 и 9, а другая через корпус 1, фланцы 10 и 11 - с оплетками кабелей 8 и 9. Последовательно с электрически разделенными обкладками пассивной 3 и излучающей 2 частей пьезозлемента включен потенциометр 12, движок 13 которого соединен с оплеткой кабеля 8.

Прямоугольный видеоимпульс возбуждает излучающую часть 2 пьезоэлемента и преобразуется в импульс упругих колебаний, который принимается приемником 4. Часть энергии принятого импульса преобразуется в электрический импульс, а другая часть, переизлучиво ись приемником 4, через определенное время задержки достигает пассивную и излучающую части- пьезоэлемента и возбуждает их. Излучающая и пассивная части пьезоэлемента переизлучают импульсы упругих колебаний, сдвинутые по фазе на 180°, которые достигают прием-ника 4, принимаются им и складываются. В случае равенства амплитуд и длин волн эти импульсы взаимно уничтожаются.

Перемещением движка потенциометра изменяют электрические характеристики излучающей и пассивной частей пьезоэлемента, за счет чего и обеспечивается соответствующее выравнивание амплитуд переизлученных ими импульсов упругих колебаний.

Применение акустического датчика позволяет исключить влияние старения пьезозлементов из пьезокерамики, облегчить и упростить процесс изготовления излучающей и пассивной частей пьезоэлемента и добиться стабильности измерений с повыщенной точностью.

3 о .6 р е т е

н и я

Ф о р м у л а

Акустический датчик по авт. св. №254906, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности результатов измерений, он снабжен потенциометром, последовательно соединенным с электрически разделенными обкладками пассивной и излучающей частей пьезоэлемента, к общей обкладке которых подключен движок потенциометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Авторское свидетельство СССР №254906, М., Кл2 В Об В 1/О6, 1966 (прототип).

7 /Г ц- 1

фиг. 2 П