Устройство для регистрации акустических сигналов Советский патент 1978 года по МПК H04R17/00 

tf-

.$

шей давление поверхностью датчика 3, усилитель 4 и регистрируемый прибор 5.

Регистрирующий сигнал через электропроводящую илаетину 1 и прокладку 2 поступает на воспрннимаюихую давление поверхность датчика 3. Материалы пластины и прокладки-взяты с акустическим сопротивлением, равным акустическому сопротивлению материала-датчика 3 для предотврапхения отражения.

На деформированном под воздействием сигнала пьезоэлементе датчика 3 вследствие прямого пьеЗоэффекта наводится Эотектрический заряд, соответствующее которому напряжение усиливается усилителем 4 и подается на пластину 1. Возник1пие между пластиной 1 и пьезоэлементом датчика 3 электрические силы деформируют последний в обратном направлении, компенсируя наведенный ранее заряд. Соответствующее состоянию компенсации напряжение на пластине 1 измеряют вольтметром 5, как выходную величину.

Усилитель 4 помимо усиления сигнала обратной связи осуществляет функцию согласования с датчиком 3, поскольку в данном устройстве, в отличие от известных, сопротивление нагрузки датчика 3 выбирается из условия наилучщего соотношения сиг-нал/щум при максимальной ширине диапазона рабочих частот, т. е. достаточно низким, а не высоким, требующим применения специальных предусилителей.

Уменьщение сопротивления нагрузки датчика 3 возможно потому, что последний работает при отсутствии заряда на пьезоэлементе, который практически не деформируется. Уменьщение деформации пьезоэлемента приводит к повыщению его эффективной жесткости и, следовательно, увеличению резонансной частоты, что расширяет диапазон рабочих частот и повыщает чувствительность датчика 3.

Таким образом, примененная обратная связь, помимо качественного улучщения фор-, мы сигнала, изменяет физические характе4

ристики датчика 3, иовыщая его чувствительность и расп1иряя диапазон рабочих частот, повышает чувствительность устройства в 11.елом, улучщая условия согласования датчика 3 с усилителем 4.

Использование нового элемента - электромеханического преобразователя и компенсация наводимого на пьезоэлементе заряда выгодно отличают предлагаемое устройство от прототипа и позволяют ре1истрировать форму акустических сигналов, ра.сщирить диапазон рабочих частот примерно на порядок и повь1сить чувствительность устройства в 2-3 раза. Это расширит сферу применения устройства в дефектоскопии для регистрации сигналов акустической эмиссии с последуюшей количественной расншфровкой, а также для регистрации малых изменений давления, например, в системах гидростатического нивелирова1П1я.

Формула изобретения

Устройство для регистрации акустических сигналов, содержашее ньезоэлектрический датчик акустических сигналов, к выходу которого подключены последовательно соединенные усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и увеличения чувствительности устройства, оно снабжено электромеханическим преобразователем, выполненным в виде электропроводящей пластины и диэлектрической прокладки и установленным на воспринимающей давление поверхности датчика, а выход усилителя подключен к электропроводящей пластине электромеханического преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Логинов В. Г. Электрические измерения .механических величин, М., «Энергия,

1976,стр. 71-74.

2.Заявка № 2308573/10, кл. Н 04 R 17/00,

1977,по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

7 Z I /