SU772609A1 - Датчик измерител интенсивности акустического пол - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к акует1|ческим измерени м и может быть использо-. вано дл  измерени  интенсивности акустического пол  в заданном направлении.j

Известен измеритель интенсивности акустического пол , содержащий пьезокерамическую сферу с установленными внутри нее биморфными пьезоакселеро-. Q метрами 1 .

Недостатком описываемого датчика  вл етс  узка  полоса рабочих частот, ограниченна  частотой первого резонанса биморфного акселерометра. .«с

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  датчик измерител  интенсивности, содержащий сферический пьезоактивный элемент и установленные внутри него электричес- jn ки параллельно соединенные акселерометры в виде пьезопластин, деформируемых по толщине Ш

Указанный измеритель обладает широкой полосой рабочих частот, но не- 25 достаточно высокой чувствительностью акселерометров, что ограничивает его использование, не позвол   производить измерени  интенсивности в слабых . пол х, несмотр  на то, что сигнал с . Q

датчика давлени  удовлетвор5 ет услови м измерени .

Цель изобретени  - увеличение чувствительности датчика по колебательной скорости.

Указанна  цель достигаетс  тем, что визвестном датчике измерител  интенсивности акустического пол , содержацам сферический активный элемент и установленные внутри  его электрически соединенные параллельно акселерометры, они выпопнены в виде пьезокерамических полусфер с чередующимис  по пол рности полосовыми электродами, концентрически расположенными на внешней поверхности полусфер параллельно их торцам, жестко соединенными с инерционными грузами, расположенными внутри полусфер.

На фиг. 1 изображен общий вид предложенного датчика, разрез; на фиг. 2 - акселерометр общий вид.

Датчик состоит из активного элемента , выполненного из двух пьезокерамических полусфер 1 и 2 с электродами 3 и 4 на внешней и внутренней поверхност х. В«отверсти  полусфер вклеены металлические основани  5 и 6, к которым прикреплены полусфе .рические акселерометры 7 и 8 с полосовыми электродами 9, соединенными одноименными полюсами между собой проводниками 10. К торцам полусфер 7 и 8 прикреплены инерционные грузы 11.и 12, Вывод электрических контактов осуществл етс  с помс цью гибких экранированных кабелей 13 и 14, завулканизированных в герметичные втул .ки 15 и 16. Снаружи датчик покрыт слоем герметика или эпоксидного компаунда 17 дл  гидроизол ции.

Датчик работает следующим образом .

При воздействии звуковой волны сферический активный элемент датчика начинает совершать радиальные колебани  расширени -сжати , пропорциональные акустическому давлению, и осциллирующие колебани , пропорциональные колебательной скорости частид жидкости . Вследствие пр мого пьезоэффекта на ее электродах возникает электрический сигнал, пропорциональный акустическому давлению, а на электродах акселерометров - электрический сигнал, пропорциональный колебательной скорости (после интегрировани  в измерительном блоке), причем последний не зависит от радиальных колебаний активного элемента, благодар  противофазному включению акселерометров . После перемножени  результирующий сигнал, пропорциональный интенсивности , подаетс  на регистрирующий прибор.

Выполнение акселерометров в виде полусфер с полосовыиш электродами на внешней поверхности позвол ет осуществить тангенциальную пол ризацию в направлении меридиана. Такое напр жение пол ризации совпадает с направлением колебаний акселерометров , т.е. колебани  раст жени -сжати  полусферических акселерометров вызывают по вление зар да на электродах , определ емого пьезомодулем «jj Кроме того, из-за малой толщины стенки .полусфер, в ней возникают большие механические Гнапр жени , способствукщие повышению чувствительности.

Сферическа  форма акселерометров позвол ет оптимально использовать внутреннее пространство сферической оболочки, служащей датчиком давлени , а также разместить в их внутренних полост х инерционные грузы, способствукнцие увеличению амплитуды смещени  акселерометров, а следовательно и чувствительности.

Использование акселерометров описанного типа позвол ет повысить их 5 лствительность на 75-80% и измерить интенсивность слабых акустических полей.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 243981, кл. G 10 L 1/00, 1969.

2.AkycTHKa и ультразвукова  техника . Вып. 9. Киев, Техника, с.37-43 (прототип).