напряжения и индикатора, при этом входом устройства являются входы первого коммутатора, выход которого через усилитель соединен с входом второго коммутатора, а компенсирующая индуктивность подключена к одному из выходов первого коммутатора параллельно входу первого коммутатора.
На чертеже изображена структурная схема измерителя степени механического демпфирования ультразвукового пьезопреобразователя.
Измеритель содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1 радиоимпульсов, модулятор 2, широкополосный пьезоизлучатель 3, исследуемый пьезопреобразователь 4, первый коммутатор 5, компенсирующая индуктивность 6, усилитель 7, второй коммутатор 8, измеритель 9 отношения амплитуд радиоимпульсов, дифференциальный каскад 10, источник 11 опорного напряжения, и индикатор 12 напряжения. К второму входу дифференциального каскада 10 подключен источник 11 опорного напряжения. Параллельно исследуемому пьезопреобразователю 4 к второму выходу первого коммутатора 5 подключена индуктивность 6. Модулятор 2 соединен с управляющими входами первого 5 и второго 8 коммутаторов и генератора 1 радиоимпульсов.
Устройство работает следзтощим образом. Из генератора 1 радиоимпульсов на широкополосный пьезоизлучатель 3 подаются радиоимпульсы, частота заполнения которых равна антирезонансной частоте исследуемого пьезопреобразователя 4, Излучаемые ультразвуковые импульсы принимаются исследуемым пьезопреобразователем 4, Коэффициент передачи исследуемого пьезопреобразователя 4 без переходного слоя при полной компенсации емкости зажатой пьезопластинки Со, т.е. когда параллельно пьезопреобразователю 4 подключается индуктивность 6, величина которой подбирается исходя из условий , cOg, 21 fo |( - антирезонансная частота исследуемого, пьезопреобразователя 4 вьфажается Кр -g- , где е - пьезоэлектрш еская постоянная; 6 - толщина пьезопластинки. В пьезоприемнике 4 акустические импульсы преобразуются в радиоимпульсы и через первый выход первого коммутатора 5. усилитель 7 и первый выход второго коммутатора 8 поступают на первый вход измерителя 9 отношения амплитуд радиоимпульсов.
При подключении исследуемого пьезопреобразователя 4 без компенсирующей индуктивности 6 через усилитель 7 и второй выход второго коммутатора к второму входу измерителя отношения амплитуд радиоимпуль9 коэффициент передачи его выражает4в
о- ш SCZ/I
диэлектрическая проницаемость
где пьезоэлектрической пластинки при постоянной деформации; Za - волновое акустическое сопротивление рабочей среды. Сигнал на выходе исследуемого пьезопреобразователя 4 в этом случае соответствует коэффициенту передачи электрически ненагруженного пьезо приемника на антирезонансной частоте.
/
Модулятор 2 управляет работой генератора 1 радиоимпульсов и коммутаторов 5, 8 таким образом, что во время первого радиоимпульса параллельно к .исследуемому пьезопреобразователю 4 подключается индуктивность 6, а во время второго радиоимпульса он подключается без компенсирующей цели к входу усилителя 7. Соотнощения амплитуд электрических сигналов в первом и во втором случаях на выходе второго коммутатора 8 соответствует соотношению коэффициентов передачи исследуемого пьезопреобразователя 4, т.е.
А. J 1t(Xi-«-K2)
о
4К
и.
где К
) К - коэффициент электромеханической связи исследуемого пьезопреобразователя. Степень механического демпфирования исследуемого пьезопрообразователя 4 выражается
1 U
к,4К
-
и,
где Zi н Zo - соответственно волновые стические сопрот1шления демпфера и пьезоматериала.
Напряжение на выходе измерителя отношения амплитуд радиоимпульсов является
.
ч f
пропорциональным
а при
Ua
и.
помощи источ1шка 11 опорного напряжения устанавливается напряжение .. Иэ разности напряжений 1)3-1)4 определяется степень механического демпфирования исследуемого пьезопреобразователя 4
К, U3-U4 4К| U,/Uj-Kj Если в качестве рабочей среды применяется вода ,05 и измеряется Ki керамичес
