Устройство для визуализации акустических полей Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для визуализации акустических полей объектов или дня ультразвукового контроля и эталонирования. Известно устройство для визуализации акустических полей, содержащее электронно-акустический преобразователь, включающий электронно-лучевую трубку с пьезоэлектрической мишеаью 1 . Недостатками этого прео.бразователя являются низкая чувствительност и плохое качество изображения. Наиболее близким к изобретению является устройство для визуализации акустических полей, содержащее ультг развуковой излучатель, акустический объектив, приемный электронно-акустический преобразователь с коллектором, усилитель высокочастотного сигнала и электронно-лучевую трубку с м модулятором, соеАиненныгд через усилитель с коллектором 2 . х Недостатками этого устройства 1являются низкое качество изображения и низкая чувствительность при визуализации слабых акустических полей из-за низкого отношения сигнал - шум определяемого температурой пьезоэлектрической мииени. Цель изобретения - повышение чувствительности и улучшение качества изоеураженйя.. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический объектив, прие1 шый электррнно-акустический преобразователь.с коллектором, усилитель высокочастотного сигнала и электроино-лучевую трубку с модз лятсфом, соединенным через усилитель с коллвктор 1, снабжено установлеиньад ва одной акустической оси с ПЕ«вмным электронно-акустическим преобразователем и встречно ему передающим электронно-акустическим преобразователем с модулятором, соеда неншш с модулятором электронно-лу- чевой трубки, и звукоделительным элементом, размевюнным меяОш пьезоэлектрическими мищенями и напротив акустического объектива. На чертеже схематично изображено устройство для визуализации акустических полей. . Устройатво содержит ультразвуко вой излучатель 1, акустический объ;ектив 2, приемный электронно-акустический преобразователь 3 с электр ной пушкой 4, пьезоэлектрической мишенью 5 и коллектором 6, модулятор 7 и связанную через усилитель 8 электронно-лучевую трубку 9, переда щий электронно-акустический преобразователь 10 с электронной пушкой 11, пьeзoэJIeктpичecкoй мииенью 12 и модулятором 13, и звук.оделительный элемент 14. Позицией 15 обозначен электронный пучок передающего преоб разова еля 10. Устройство работает следующим образом. Объект обнаружения, акустическое изображение которого подлежит визуа лизации, облучается ультразвуковым излучателем 1. Отраженное акустическое поле, несущее полезную инфор мацию, .посредством акустического об ектива 2 и звукоделительного элемен та 14 фокусируется на пьезоэлектрическую мишень 5 приемного электронн ,акустического преобразователя 3 и образует на ней электропотенциаль ный рельеф, считываемый лучом электронной пушки 4. Полезный сигнал в виде высокочастотных колебаний частоты ультразвукового излучателя амплитудно модулированных в соответ ствии со структурой визуализируемог поля снимается с коллектора б, усил ва.ется усилителем 8, детектируется и .подается на модулятор 7 электронно-лучевой трубки 9,- на экране кото рой возникает оптическое изображение визуализируемого поля. Одновременно непродетектированный,-усиленный высокочастотный сигнал подается на модулятор 13.электронной пушки 1 передающего ЗЬреобразователя 10, в результате чего электонный пучок 16 имеет высокочастотную составляющую, амплитуда которой несет полезную информацию. В свою очередь мишень 12 излучает на мишень 5 переда щего преобразователя 3 усиленнее акустическое поле, которое складывается акустическим полем объекта обнаружения, чем осуществляется в процессе усиления полезного сигнала положительная обратная связь, повымающая коэффициент усиления, а следовательно, и чувствительность устройства в целом. Необходимой регулировкой для синфазного сложения сигнала обратной связи с прямым сигналом, набег фазы высокочастотный составляющей в контуре обратной СВЯЗИ поддерживается вблизи нуля. При этом также улучшается отно.шение сигнал - шум в силу не когерентности помех, что повышает качество изображения. Формула изобретения L . Устройство для визуализации акустических полей, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический объектив, приемный электронно-акустический преобразователь с коллектором, усилитель высокочастотного / сигнала и электронно-лучевую трубку с модулятором, соединенным через усилитель с коллектором,, отличающееся тем, что,с целью повышения чувствительности и качества изображения, оно снабжено установленным на одной акустической оси с приемным электронно-акустическим преобразователем и встречно ему передающим электронно-акустическим преобразователем с модулятором, соединенным с модулятором электроннолучевой трубки, и звукоделительным элементом, размещенным между пьезоэлектрическими мишенями и напротив акустического объектива. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 419177г кл. Н 01 J 31/00, 1958. 2, Авторское свидетельство СССР № 186751, кл. G 01 N 29/94,, 1964 (прототип) ,