Излучатель акустических колебаний Советский патент 1982 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к электромагнитным устройствам для получения механических колебаний и может быть использовано при исследовании физико-химических характеристик газообразных, жидких и твердых сред, а также, в частности, при диагностике и лечении заболеваний слухового аппарата.

По основ ному авт.св. 737025 известен излучатель акустических колебаний, содержа1аий корпус, мембрану, две катушки индуктивности, закрепленные на двух подложках, расположенных параллельно мембране по разные от нее стороны, причем в подложках выполнены центральные отверстия для прохождения генерируемого мембраной излучения Cl.

Однако это устройство имеет ограниченные применения, поскольку не дает возможности регистрировать и измерять колебания мембраны, вызванные отраженным от среды акустическим сигйалом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет приема отраженных сигналов.

Цель достигается тем, что.устрой-i ство снабжено диском из электропроводящего материала, расположенным в одном из центральных отверстий подложки с одной стороны мембраны, при этом плоскость диска параллельна плоскости мембраны.

Кроме того, диск, .закрепленный на стержне, установлен во введенной в излучатель крышке с возможностью осевого перемещения.

10

На чертеже изображен предлагаемый излучатель акустических колебаний .

Устройство содержит корпус 1 с

15 закрепленной в нем мембраной 2 из электропроводящего материала, две катушки индуктивности 3 и 4, выполненные в виде плоских металлических спиралей, закрепленные на подложках

20 5 и 6 из изоляционного материала с отверстиями 7 и 8 в центральной части и расположенные параллельно мембране 2 по разные от нее стороны. Шлводы катушек 3 и 4 выполнены в

25 виде клемм 9 и 10.

Мембрана 2 механически закреплена в корпусе 1 при помощи упругой кольцевой шайбы 11, а при помощи пере|мычки 12 соединена с ним электри30чески.

Корпус 1 с одной стороны закрыт крышкой 13 с отверстием в центральной части, В этом отверстии с помощью микрометрической передачи 14 установлен диск 15, плоскость которого парсшлельна плоскости мембраны 2 .

Диск 15 выполнен из электропроводящего материала. В общем случае токопроводящей может быть только одна наружная поверхность диска 15, обращенная в сторону мембраны 2.

Мембрана 2 -и токопроводящая поверхность диска 15 образуют конденсатор 16, одна из обкладок которого (мембрана 2) электрически соединена с корпусом 1, а вторая обкладка (токопроводящая поверхность диска 15) при помощи проводника 17 подключается к электрической измерительной цепи.

Емкость С CQ ± дС конденсатор 16 зависит от полезной площади диска 15 и мембраны 2 и расстояния между ними. Начальная емкость Сд конденсатора 16 устанавливается с помощью микрометрической передачи 14, а изменение емкости дС в процессе работы устройства достигается за счет изменения расстояния между диском 15 и мембраной 2, которое имеет место при колебаниях мембраны 2 в результате воздействия на нее отраженного акустического сигнала.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по катушке 3 (4) индуктивности в мембране 2 наводятся вихревые токи. В результате электродинамического (пондеромоторного) взаимодействия этих токов с магнитным полем катушки 3 (4)возникают силы, отталкивающие мембрану 2 в сторону второй катушки 4 (3). В результате мембрана 2 совершает принудительное механическое колебание.

Сформированное при этом акустиче кое колебание через отверстие 7 подложки 5 перемещается в окружающую среду, при этом форма, длительность и частота следования формируемых колебаний определяются параметрами токов, протекающих поочередно через катушки 3 (4).

Излучаемые акустические сигналы используются по прямому назначению ;(например, для исследования физикохимических характеристик газообразных, жидких и твердых сред, для диагностики и лечения слухового аппарата и т.д.).

Часть излученной энергии акустических колебаний, отразившись от некоторой преграды, возвращается к

мембране 2 и вызывает, ее колебание. Для этого мембрана 2 должна иметь незначительную толщину, чем и объясняется применимость предлагаемого технического решения в излучателях

акустических колебаний малой мощности..

При вызванном колебании мембраны 2 расстояние между ней и диском 15 меняется, следовательно, меняется

0 и величина емкости Сд CQ ± дС конденсатора 16, образованного мембраной 2 и диском 15.

Конденсатор 16 электрически может быть включен, например, в схему

5 генератора синусоидальных или релаксационных колебаний. В этом случае изменение емкости Сд конденсатора 16 преобразуется в изменение амплитуды (частоты) формируемых генератором

колебаний и однозначно характеризует отраженный акустический сигнал.

Постепенно колебания мембраны 2, вызванные отраженным акустическим . сигналом, затихгиот, и емкость Сд конденсатора 16 устанавливается равной Со. Схема готова к формированию очередного прямого акустического .сигнала, и при очередном протекании , тока по катушкам 3 (4) картина пов- торяется.

Достоинством предлагаемого излутчателя является то, что выделение отраженного акустического сигнала и определение его параметров позвол, ляет судить как о параметрах иссяеj дуемой среды, так и о наличии в ней неоднородностей и их характера, в результате чего расширяется область применения устройства.

Формула изобретения

1.Излучатель акустических колебаний по авт.св. №737025, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет приема отраженных сигналов, он снабжен диском из электропроводящего материала, расположенным

в одном из центральных отверстий подложки с одной стороны мембраны, при этом плоскость диска паргшлельна плоскости мембраны.

2.Излучатель по п.1, отличающийся тем, что диск, закрепленный на стержне, установлен во введенной в излучатель кцжпике с возможностью осевого переметцения.

. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР №737025, кл. В 06 В 1/04, 1976.