SU745022A1 - Двухканальный пьезоэлектрический преобразователь - Google Patents

Description

(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

f

Изобретение относитс  к области измерени  переменных давлений в жид ких средах (например, в гидроакустике ) и может быть использовано дл  контрол  и изучени  динамических характеристик поршневых пьезоэлектрических преобразователей в рабочих услови х.

Известно устройство дл  контрол  выходных параметров кольцевого преобразовател  магнитострикционного типа 1 .

Это устройство состоит из пьезоэлектрического элемента, закрепленного на внешней боковой поверхности магнитострикционного преобразовател . Электрический выход пьезоэлемента через автономный кабель подключен к усилителю с измерительным прибором . .

Контроль работы преобразовател  осуществл етс  по показани м измерительного прибора, на который поступает сигнал от пъезоэлектрического элемента при работе магнитострикционного . преобразовател  в режиме излучени . .

Это устройство не обеспечивает возможности КОНТРО.ДЯ работы пре.обра

зовател  в режиме приема и сложно по конструкции; так как предусматривает крепление пьезокерамического элемента на наружной поверхности преобразовател .

Наиболее.близкими по технической сущности к предложенному  вл етс  гидрофон, в котором контроль чувствительности осуществл етс  путем по10 дачи переменного напр жени  по ав- тономному кабелю на встроенный излучатель-кошибратор и измерени  сигнала от чувствительного элемента, подк.таоченного ко вторсму кабе.шо 2 .

15

Чувствительный элемент устройства .вьтолнен в виде тонкостенной оболочки из пъезоэлектричес сой керамики, заполненной воздухом, во внутренней;полости которой установлен излучатель-калибратор. Акустическа  разв зка чувствительного элемента и калибратора обеспечиваетс  амортизационной пробкой.

25 Недостатками известного гидрофона  вл ютс  следующие факторы: контроль чувствительности преобразовател  осуществл етс  только на одной частоте - наивысшей частоте рабоче3Q го диапазона гидрофона, так как

чувствительный элемент возбуждаетс  излучателем - калибратором через воздушный слой, который существенно снижает уровень контрольного сигнала внешнее переменное давление, измер емое чувствительным элементом не передаетс  на излучатель-калибратор , что значительно сужает функциональные возможности гидрофона.

.Цель изобретени  - расширение области контрол  чувствительности и частотных характеристик преобразовател  на весь рабочий диапазон част

Цель достигаетс .тем, что преобразователь снабжен металлической поршневой мембраной и металлическим корпусом, вкотором соосно установлены выполненные в виде пъезопакетов чувствительный элемент и излучатель - калибратор, при этом излучатель-калибратор -размещен между поршневой мембраной и чувствительным элементом.

Устройство изображено на чертеже

Преобразователь состоит из цилиндрического металлического корпуса 1 с приливом 2 дл  ввода двух автономных коаксиальных кабелей 3 и 4, чувствительного пъезоэлемента 5, вьйтолненного в виде пъезопакета и размещенного в изол ционной втулке б, металлической поршневой мембрану 7 излучател -калибратора 8, выполненного также,в виде набора пьезоэлектрических пластин и зажатого между чувствительным пъезоэлементом 5 и мембр.аной 7. Пъезоэлемен 5 подключен к коаксиальному кабелю 3, а пъезопластины излучател -ка- либратора 8 - к коаксиальному кабелю 4, Поджатие пластин калибратора 8 к пъезоэлементу 5 осуществл етс  с помощью поршневой мембраны 7 снабженной -цилиндрической стенкой с резьбой дл  соединени  с корпусом 1 преобразовател . Герметизаци  вводов кабелей 3, 4 в прилив 2 может быть выполйена путем вулканизации , а соединени  мембраны 7 с корпусом 1 - посредством заливки в резьбовое соединение цементирующего состава на основе эпоксидных смол.

Предлагаемый двухканальный пре .образбватель работает следующим образом.

В. режиме приема измер емое внешнее переменное давление.воздействуе на йоршневую мембрану 7 и через нее5 11ередаетс  излуча телю-калибратору 8 и. чувствительному элементу 5, которые преобразуют механическое воздействие в электрические сигналы Эти сигналы затем поступают по автономным -кабел м --3, 4 на вход соответствующих электроизмерительных приборов, например, милливольтметров с высоким входным сопротивлением типа ВЗ-7 (на чертеже не показаны). Одновременное исследование процесса по двум автономным каналам позволит повысить надежность и качество измерений в особо сложных услови х.

В режиме контрол  чувствительност и частотной характеристиКи преобразовател  коаксальный кабель 4 от излучател -калибратора 8 подключаетс  к внешнему измерительному генератору (на чертеже не показан). На определенной частоте от генератора подаетс  на излучатель-калибратор 8 переменное напр жение заданной величины и при этом измер етс  сигнал на выходе преобразовател  (т.е.сигнал от чувствительного элемента 5 на выходе кабел  3). Повтор   эти операции на необходимом р де частот (например, на третьоктавных частотах ) , по результатам измерений суд т о чувствительности и частотной характеристике преобразовател . Систематический контроль за работой преобразовател  в рабочих услови х позволит судить о его стабильности и тем самым увеличить срок периодической поверки таких преобразователей органами метрологической службы (и сократить потери, св занные с демонтажом и повторной установкой преобразователей на объекте ) .

Claims (2)

1.Патен.т США № 3927552,

кл, Н 04 R 29/00, опублик. 1975.

2.Авторское свидетельство СССР o № 193325, кл. Н 04 R 29/00, 1966

(прототип).

7