SU981885A1 - Устройство дл визуализации акустических полей - Google Patents

Description

Изобретение относится к приборо-строению и может быть использовано для визуализации акустических полей объектов или для ультразвукового контроля и эталонирования.⁴

Известно устройство для визуализации акустических полей, содержащее электронно-акустический преобразователь, включающий электронно-лучевую трубку с пьезоэлектрической мишенью [1] .

Недостатками этого преобразователя являются низкая чувствительность и плохое качество изображения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для визуализации акустических полей, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический объектив, приемный электронно-акустический преобразователь с коллектором', усилитель высокочастотного сигнала и электронно-лучевую трубку с но модулятором, соединенным через усилитель с коллектором [2] . к

Недостатками этого устройства (являются низкое качество изображения и низкая чувствительность при визуализации слабых акустических полей ^из-за низкого отношения сигнал - uiyMj определяемого шумовой температурой пьезоэлектрической миаени.

Цель изобретения - повышение чув5 ствительности и улучшение качества изображения.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический ^ύ 1Q объектив, приемный электронно-акустический преобразователь.с коллектором, усилитель высокочастотного сигнала и электронно-лучевую трубку с модулятором, соединенным через усилитель с коллектором, снабжено уста15 новленным на одной акустической оси с приемным электронно-акустическим . преобразователем и встречно ему передающим электронно-акустическим пре__ Образователем с модулятором, соедиценным с модулятором электронио-лу- чевой трубки, и звукоделительным элементом, размещенным между пьезоэлектрическими мищенями и напротив акустического объектива.

На чертеже схематично изображено устройство для визуализации акустических полей. * .

Устройатво содержит ультразвуковой излучатель 1, акустический объ30 ектив 2, приемный электронно-акус3 тический преобразователь 3 с электронной пушкой 4, пьезоэлектрической (лишенью 5 и коллектором 6 , модулятор 7 и связанную через усилитель 8 электронно-лучевую трубку 9, передающий электронно-акустический преоб- 5 разователь 10 с электронной пушкой 11, пьезоэлектрической мишенью 12 и модулятором 13, и звук.оделительный элемент 14. Позицией 15 обозначен электронный пучок передающего преоб- 10 разователя 10.

Устройство работает следующим образом.

Объект обнаружения, акустическое изображение которого подлежит визуа- 15 лизации, облучается ультразвуковым излучателем 1. Отраженное акустическое поле, несущее полезную информацию, посредством акустического объектива 2 и звукоделительного элемента 14 фокусируется на пьезоэлектрическую мишень 5 приемного электронно,акустического преобразователя 3 ’и образует на ней электропотенциальный рельеф, считываемый лучом электронной пушки 4. Полезный сигнал в виде высокочастотных колебаний частоты ультразвукового излучателя 1 амплитудно модулированных в соответствии со структурой визуализируемого поля снимается с коллектора б, усили-30 вается усилителем 8, детектируется и подается на модулятор 7 электронно-лучевой трубки 9,. на экране которой возникает оптическое изображение визуализируемого поля. Одновре- 35 менно непродетактированный,-усиленный высокочастотный сигнал подается на модулятор 13'электронной пушки 11 передающего преобразователя 10, в результате чего электонный пучок 40 1'5 имеет высокочастотную составляющую, амплитуда которой несет полезную информацию. В свою очередь мишень 12 излучает на мишень 5 передающего преобразователя 3 усиленное 45 акустическое поле, которое складывается акустическим полем объекта обнаружения, чем осуществляется в процессе усиления полезного сигнала положительная обратная связь, повышающая коэффициент усиления, а следовательно, и чувствительность 5 устройства в целом.

Необходимой регулировкой для синфазного сложения сигнала обратной связи с прямым сигналом, набег фазы высокочастотный составляющей в конту10 ре обратной связи- поддерживается вблизи нуля.

При этом также улучшается отношение сигнал - шум в силу не когерентности помех, что повышает ка15 чество изображения.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  визуализации акустических полей объектов или дн  ультразвукового контрол  и эталонировани . Известно устройство дл  визуализации акустических полей, содержащее электронно-акустический преобразователь , включающий электронно-лучевую трубку с пьезоэлектрической мишеаью 1 . Недостатками этого прео.бразовател   вл ютс  низка  чувствительност и плохое качество изображени . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  визуализации акустических полей, содержащее ультг развуковой излучатель, акустический объектив, приемный электронно-акустический преобразователь с коллектором , усилитель высокочастотного сигнала и электронно-лучевую трубку с м модул тором, соеАиненныгд через усилитель с коллектором 2 . х Недостатками этого устройства 1 вл ютс  низкое качество изображени  и низка  чувствительность при визуализации слабых акустических полей из-за низкого отношени  сигнал - шум определ емого температурой пьезоэлектрической мииени. Цель изобретени  - повышение чувствительности и улучшение качества изоеураженй .. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический объектив , прие1 шый электррнно-акустический преобразователь.с коллектором , усилитель высокочастотного сигнала и электроино-лучевую трубку с модз л тсфом, 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 модул тором, соеда неншш с модул тором электронно-лу- чевой трубки, и звукоделительным элементом , размевюнным ме Ош пьезоэлектрическими мищен ми и напротив акустического объектива. На чертеже схематично изображено устройство дл  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, модул тор 7 и св занную через усилитель 8 электронно-лучевую трубку 9, переда щий электронно-акустический преобразователь 10 с электронной пушкой 11, пьeзoэJIeктpичecкoй мииенью 12 и модул тором 13, и звук.оделительный элемент 14. Позицией 15 обозначен электронный пучок передающего преоб разова ел  10. Устройство работает следующим образом. Объект обнаружени , акустическое изображение которого подлежит визуа лизации, облучаетс  ультразвуковым излучателем 1. Отраженное акустическое поле, несущее полезную инфор мацию, .посредством акустического об ектива 2 и звукоделительного элемен та 14 фокусируетс  на пьезоэлектрическую мишень 5 приемного электронн , акустического преобразовател  3 и образует на ней электропотенциаль ный рельеф, считываемый лучом электронной пушки 4. Полезный сигнал в виде высокочастотных колебаний частоты ультразвукового излучател  амплитудно модулированных в соответ ствии со структурой визуализируемог пол  снимаетс  с коллектора б, усил ва.етс  усилителем 8, детектируетс  и .подаетс  на модул тор 7 электронно-лучевой трубки 9,- на экране кото рой возникает оптическое изображение визуализируемого пол . Одновременно непродетектированный,-усиленный высокочастотный сигнал подаетс  на модул тор 13.электронной пушки 1 передающего ЗЬреобразовател  10, в результате чего электонный пучок 16 имеет высокочастотную составл ющую , амплитуда которой несет полезную информацию. В свою очередь мишень 12 излучает на мишень 5 переда щего преобразовател  3 усиленнее акустическое поле, которое складываетс  акустическим полем объекта обнаружени , чем осуществл етс  в процессе усилени  полезного сигнала положительна  обратна  св зь, повымающа  коэффициент усилени , а следовательно, и чувствительность устройства в целом. Необходимой регулировкой дл  синфазного сложени  сигнала обратной св зи с пр мым сигналом, набег фазы высокочастотный составл ющей в контуре обратной СВЯЗИ поддерживаетс  вблизи нул . При этом также улучшаетс  отно .шение сигнал - шум в силу не когерентности помех, что повышает качество изображени . Формула изобретени  L . Устройство дл  визуализации акустических полей, содержащее ультразвуковой излучатель, акустический объектив, приемный электронно-акустический преобразователь с коллектором , усилитель высокочастотного / сигнала и электронно-лучевую трубку с модул тором, соединенным через усилитель с коллектором,, отличающеес  тем, что,с целью повышени  чувствительности и качества изображени , оно снабжено установленным на одной акустической оси с приемным электронно-акустическим преобразователем и встречно ему передающим электронно-акустическим преобразователем с модул тором, соединенным с модул тором электроннолучевой трубки, и звукоделительным элементом, размещенным между пьезоэлектрическими мишен ми и напротив акустического объектива. Источники информации, прин тые 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 ) ,