SU410822A1

SU410822A1 -

Info

Publication number: SU410822A1
Application number: SU1732886A
Authority: SU
Priority date: 1972-01-03
Filing date: 1972-01-03
Publication date: 1974-01-15

Description

1

Изобретение относитс к технике излучени и приема звуковой и ультразвуковой энергии и предназначено дл звуколокационных датчиков , работающих в газовой среде.

Известен акустический преобразователь, содержащий вибратор, элементы креплени вибратора и отражатель. Однако при работе в газах дл излучени или приема акустической энергии в заданном направлении коэффициент преобразовани вибратора полностью не используетс , так как контакт со средой в этом направлении осуществл етс только одной активной поверхностью.

Цель изобретени - увеличение коэффициента преобразовани при работе в газовых средах.

Это достигаетс тем, что в цилиндрическом отражателе выполнена кольцева выточка треугольного сечени , образованна двум пересекающимис коническими поверхност ми с пр мыми углами при верщинах, расположенных на оси диаграммы направленности вибратора , размещенного па рассто нии, кратном длине акустической волны в озвучиваемой среде, от линии пересечени конических поверхностей и соединенного с отражателем с возможностью взаимного осевого перемещени , причем радиус вибратора равен радиусу окружности, по которой пересекаютс конические поверхности.

На фиг. 1 показаны отражатель и вибратор, продольный разрез по оси; на фиг. 2 - вид по стрелке А; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1 (отражающие поверхности, не затененные вибратором, лини их пересечени и форма плоскости, ограниченной ею, котора повтор ет форму активной поверхности вибратора ).

Акустический преобразователь содержит отражатель 1, отражающа поверхность которого образована пересечением конических поверхностей , вершины которых лежат на одной оси с цилиндрическим стаканом 2 и вибратором 3, а образующие пересекаютс под углом 90°. Цилиндрический стакан 2 соединен с отражателем 1 с помощью подвижного соединени , например резьбового. Внутри стакана 2 соосно с ним расположен вибратор 3 (например , пьезокерамический) с двум параллельными активными поверхност ми, который охвачен обжимной обоймой 4. Обжимна обойма 4 вместе с вибратором 3 крепитс к цилиндрическому стакану 2, например, с помощью топких спиц 5. Размеры фигуры, образованной лииией пересечени конических поверхностей , не больще размеров активной поверхности вибратора 3. Такое крепление позвол ет осуществл ть осевое перемещение вибратора 3 относительно отражающей поверхности отражател 1.

Когда вибратор возбуждаетс , например, по толщипе или по радиусу, обе активные поверхности его излучают акустические колебани с одинаковой фазой, но противоположно направленные. Дл того, чтобы суммарное акустическое поле в заданном направлении было максимально, вибратор 3 с помощью цилиндрического стакана 2, обжимной обоймы 4 и спиц,5,.устанавливают относительно отражател 1так,чтобы ось диаграммы направленности вибратора 3 совпадала с осью отражател 1 и перемещают его в осевом направлении до тех пор, пока сумма рассто ний между каждой активной поверхностью вибратора 3 и плоскостью, которой принадлежит лини пересечени конических поверхностей отражател 1, не станет равна целому числу длин акустических волн в среде. При этом акустические колебани от плоскости вибратора 3, обращенной , к отражателю, претерпев двукратнее отражение от отражающих поверхностей отражател 1, измен ют направление распространени на 180 и складываютс в фазе в плоскости активной поверхности вибратора 3, обращенной от отражател .

Выполнение этих условий позвол ет получать максимальный коэффициент преобразовани и коэффициент направленности акустического преобразовател при заданных размерах вибратора 3 и значении рабочей частоты.

Размеры спиц 5 выбирают существенно меньщими длины акустической волны, чтобы последн свободно огибала их с минимальными искажени ми звукового пол .

В случае возбуждени вибратора 3 изгибными колебани ми, преобразователь работает , аналогично, за исключением того, что сумма рассто ний между каждой активной поверхностью вибратора 3 и плоскостью, которой принадлежит лини пересечени конических поверхностей отражател 1, должна быть равна целому нечетному числу длин полуволн акустических колебаний в среде, так как в этом случае противоположные поверхности вибратора 3 излучают в противофазе.

При работе акустического преобразовател в режиме приема все вышеуказанные соотнощени также справедливы, кроме того, что направление распространени суммарных акустических колебаний мен етс на 180°, а сложение звуковых волн происходит на активных поверхност х вибратора 3.

Предмет изобретени

Акустический преобразователь, содержащий вибратор, элементы креплени вибратора и отражатель, отличающийс тем, что, с целью увеличени коэффициента преобразовани при работе в газовых средах, в цилиндрическом отражателе выполнена кольцева выточка треугольного сечени , образованна двум пересекающимис коническими поверхност ми с пр мыми углами при верщинах, расположенных на оси диаграммы направленности вибратора, размещенного на рассто нии , кратном длине акустической волны в озвучиваемой среде, от линии пересечени конических поверхностей и соединенного с отражателем с возможностью взаимного осевого перемещени , причем радиус вибратора равен радиусу окружности, по которой пересекаютс конические поверхности.

Фиг.г

Фиг.З