Opublikowancldnia 31 lipca 1963 r. wek £ * BIBLIOTEKA Urzedu Patentowego Iftlrtiej Bieciffispalitei tri»mj| POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47226 KI. 21 g, 34 KI. internat. H 03 h Instytut Tele- i Radiotechniczny*) Warszawa, Polska Urzadzenie i sposób ustalania dlugosci falowej sprzegacza w filtrach elektromechanicznych Patent trwa od dnia 22 lutego 1962 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia i sposobu po¬ zwalajacego na ustalenie pozadanej dlugosci sprzegacza filtru elektromechanicznego na dro¬ dze elektrycznej.Dobroc filtru w znacznym stopniu zalezy od wlasciwie dobranej dlugosci sprzegacza, która w zasadzie powinna byc równa nieparzystej wielokrotnosci 1/4 dlugosci fali wlasnej filtru.W dotychczasowych konstrukcjach filtrów ze wzgledu na niejednorodnosc materialu, dlugosc sprzegacza dobiera sie oddzielnie dla kazdego filtru za pomoca zmudnych prób.Do wykonania sprzegaczy stosuje sie prety metalu o malych wspólczynnikach temperaturo¬ wych: wydluzenia i sprezystosci np. typu inwar.Sposób dobierania dlugosci metoda prób powo¬ duje straty niewlasciwie dobranych odcinków drogiego metalu.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Ryszard Lappa.Urzadzenie i sposób, który pozwala na bez¬ posrednie ustalenie wlasciwej dlugosci sprzega¬ cza tego rodzaju sa dotychczas nieznane. Istota wynalazku jest urzadzenie i sposób pozwalaja¬ ce na ustalenie pozadanej dlugosci sprzegacza filtru elektromechanicznego z dokladnoscia do kilku herców t.j. z dokladnoscia wymiarów li¬ niowych okolo 10 mikronów.Na fig. 1 przedstawiony jest znany filtr elek¬ tromechaniczny zlozony z ukladu drgajacego 1 zasilanego z przetwornika magnetostrykcyjne- go 4 za pomoca sprzegacza 2, którego dlugosc oznaczono litera „l".Na fig. 2 przedstawiono urzadzenie do usta¬ lania dlugosci falowej sprzegacza, fig. 3 przed¬ stawia uklad elektryczny zastosowany w urza¬ dzeniu i przeznaczony do pomiaru czestotliwo¬ sci drgan ukladu sprzegacz-przetwornik, a na fig. 4 przedstawiono wykres zaleznosci czesto¬ tliwosci rezonansowej ukladu sprzegacz—prze* twornik od dlugosci sprzegacza.Drut przeznaczony%d° wykonania sprzegacza, o dlugosci okolo 2 raw wiekszej od przyblizonej dlugosci sprzegaczak\aocuje sie pionowo w uchwycie 5 jak nang. 2.Polozenie uchwytu 5 jest regulowane sruba mikrometryczna 7. Drugi koniec drutu jest trwa¬ le polaczony z przetwornikiem magnetostryk- cyjnym 4, przeznaczonym do pobudzania filtru.Przetwornik jest wprawiany w ruch przez uzwojenie cewki 8 zasilane z generatora w.cz.Obok uzwojenia umieszczony jest magnes 9 wy¬ twarzajacy niezbedne pole magnetyczne polary¬ zujace przetwornik* Z boku górnej plyty przyrzadu U, na której wsparta jest sruba mikrometryczna 7, przymo¬ cowana jest plytka zaciskajaca 10. Za pomoca dwóch wkretów dociska sie plytke 10 do plyty 11 w ten sposób/ ze odcinek drutu znajdujacy sie miedzy plytka 10 i plyta 11 zostaje do niej do¬ cisniety, co powoduje, ze odcinek drutu, który moze drgac swobodnie jest ograniczony do dlu¬ gosci od miejsca zacisniecia do przetwornika.Dla zapewnienia dobrego zacisniecia drutu w plytce 10 i w plycie 11 wykonano podluzne rowki scisle obejmujace zaciskany drut.Sruby mikrometryczne 6 i 12 sluza do usta¬ wienia cewki 8 wzgledem przetwornika 4.Urzadzenie pozwala na dokonywanie precy¬ zyjnych zmian dlugosci sprzegacza 2 za pomoca sruby mikrometrycznej 7 po zluzowaniu doci¬ sku plytki 10. Zmiana dlugosci sprzegacza po¬ woduje zmiane rozkladu fali stojacej, która po¬ wstaje na calosci ukladu sprzegacz — prze¬ twornik wskutek drgan przetwornika magneto- strykcyjnego 4, wzbudzanego za pomoca pola magnetycznego cewki 8.Kazdej dlugosci sprzegacza odpowiada okre¬ slona czestotliwosc rezonansu wlasnego ukladu sprzegacz — przetwornik. Czestotliwosc te mo¬ zna kazdorazowo zmierzyc przy pomocy ukladu przedstawionego na fig. 3, którego dzialanie jest nastepujace: Z generatora 13 napiecie wielkiej czestotliwosci doprowadzane jest do mostka, który w jednej galezi posiada oporniki 14 i 15 oraz potencjometr 16, a w drugiej potencjometr 17 i dwie jednakowe cewki: cewke przetworni¬ ka 8 i cewke 18 z identycznym rdzeniem jak przetwornik 4, unieruchomionym w celu unie¬ mozliwienia powstawania w nim drgan. Poni¬ zej rezonansu impedancje cewek sa jednakowe i mostek mozna zrównowazyc za pomoca poten¬ cjometrów 16 i 17. Równowage mostka stwier¬ dza sie przez brak wychylenia woltomierza lam¬ powego 19. Po dostrojeniu czestotliwosci gene¬ ratora 13 do czestotliwosci drgan wlasnych ukladu sprzegacz — przetwornik, impedancja cewki 8 ulegnie znacznej zmianie i wolto¬ mierz 19 wychyli sie, co wskazuje na brak rów¬ nowagi mostka.Dla tego samego przetwornika nastrojonego na czestotliwosc srodkowa filtru wyniki pomiarów czestotliwosci rezonansowej uzyskane dla kolej¬ no zmniejszanej dlugosci sprzegacza naniesione w postaci wykresu: fr = fr (1) ukladaja sie w ksztalcie tangensoidy powtarzajacej sie okre¬ sowo przy zmianie dlugosci sprzegacza o pól fali, fig. 4.Punkty zerowe tangensoidy odpowiadaja ta¬ kiej dlugosci sprzegacza przy której czestotli¬ wosc rezonansowa ukladu przetwornik — sprze¬ gacz, równa sie czestotliwosci drgan wlasnych przetwornika, na które zostal on uprzednio na¬ strojony. Jednoczesnie w tych punktach uzysku¬ je sie optymalne dopasowanie przetwornika do mechanicznego systemu filtrujacego i energia z przetwornika przenoszona jest do filtru bez odbic.Zmiana dlugosci sprzegacza Al, pomierzona przy pomocy sruby mikrometrycznej w przyrza¬ dzie, odpowiadajaca dwóm sasiednim punktom zerowym tangensoidy pozwala ze stosunku okreslic ile nieparzystych wielokrotnosci cwiar¬ tek dlugosci fali wynosi dlugosc drutu sprze¬ gacza mierzona od miejsca zacisniecia drutu do przetwornika. Za tym przy pomocy urzadze¬ nia przez pokrecanie sruba mikrometryczna 7 i zmiane dlugosci sprzegacza przy jednoczesnej obserwacji kolejnych rezonansów, mozna usta¬ lic dlugosc sprzegacza równa jednej, trzem lub wielokrotnosci nieparzystych dlugosci' fali* PL