Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

SU873183A1 - Акустический преобразователь - Google Patents

Акустический преобразователь Download PDF

Info

Publication number
SU873183A1
SU873183A1 SU802873700A SU2873700A SU873183A1 SU 873183 A1 SU873183 A1 SU 873183A1 SU 802873700 A SU802873700 A SU 802873700A SU 2873700 A SU2873700 A SU 2873700A SU 873183 A1 SU873183 A1 SU 873183A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transformer
acoustic
transducer
longitudinal
frequency
Prior art date
Application number
SU802873700A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Николаевич Носов
Владимир Николаевич Макаров
Виктор Алексеевич Виноградов
Виль Готеевич Сафин
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Ядерной Геофизики И Геохимии
Priority to SU802873700A priority Critical patent/SU873183A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU873183A1 publication Critical patent/SU873183A1/ru

Links

Landscapes

  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Description

(54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Claims (3)

  1. Изобретение относитс  к скважинным акустическим преобразовател м и преобразовател м , используемым в гидро:акустике дл  создани  кольцеобразной диаграммы направленности. Известен пьезоэлектрический излуч тель , содержащий две стальные головки, соединенные металлическим цилиндром, окружаюищм пьезоэлемент изтитаната бари ,соединенный с голов ками припомощи резиновых уплотиенйй Ц V Известен пьезоэлектрический приемник дл  приборов акустического каро тгма, содержаддий две стальные головки скрепленные стержнем, кристалл титана та бари , укрепленный на изолирующей пробке и заключенный в наполненную си ликоновым маслом гибкую оболочку; 12 . Известен также преобразователь дл  акустического каротажа скваокин, содержащий кольцевые пьезозлементы или магнитострикторы, трубчатый корпус, токосъемные злектроды и упругую разрезную оболочку, заполненную звукопоглощаКЩим материалом и размещённую между пьезоэлементсшш. Упруга  оболоч ка выполн ет роль трансформатора продольных колебаний в поперечные, а 6с новной резонанс активных злементов осуществл етс  на нулевой моде кольца, диаметр которого равен среднему диаметру кольца пьезоэлемента или магнитостриктора 3. Недостаток данных устройств - их мала  чувствительность, обусловленна  наличием демпфера в виде упругой оболочки и ее низким 4exaничecким сопротивлением и МЕШой активной поверхностью . Акустическа  энерги , снабжаема  кольцевыми пьезоэлементами упругой оболочке за счет большой св зи с материалом демпфера в значительной мере переходит в теплоту, и оболочка не развивает больших амплитуд смещений, что снижает мс циость. Кроме того, дл  обеспечени  маиссимального электроакустического;коэффициента полезного действи  в упру1Юй оболочке выполнены разрезы вдоль ее образующей,что еще больше уменьшает механическое чсоп)отивление и уменьша-, ет КПД и чувствительность преобразовател . применены кольцевые пьезозлементы, резонансна  частота KOTOl&ix пр мо пропорциональна их среднему диаметр , то при использовании акустического преобразовател  в услови х скважины рабоча  частота ограничиваетс  частотами ультразвукового диапазона.- Упруга  оболочка возбуждаетс  за счет поперечных колебаний пьезоэлементл, что приводит к уменьш нию чувствительности преобразовател  Цель изобретени  - увеличение чувствительности, излучаемой мощност и расширение функциональных возможностей преобразовател  путем понижени  нижнего предела рабочих частот. Поставленна  цель достигаетс  тем что в акустическом преобразователе, содержащем цилиндрический корпус, наход щиес  в нем два активных элеме та, трансформатор продольных колебаний в поперечные, размещенный между ними, активные элементы выполнены в виде продольных вибраторов с часто нопонижающими накладками, армированных болтом и гайкой и нагруженных на шайбы из акустически м гкого материа ла, например, из пробки или резины, и размещенных в трубчатом корпусе, трансформатор продольных колебаний в поперечные выполнен из материала с коэффициентом Пуассона 0,3-0,5 в виде пустотелого цилиндра с отверстием , имеющим профиль в виде двух одинаковых расход щихс  навстре чу друг другу конусов или плавных кривых, причем наружна  поверхность пустотелогоцилиндра сопр жена с поверхностью трубчатого корпуса и закреплена на нем, На чертеже представлен вариант предлагаемого акустического преобразовател  . Акустический прербразователь содержит крышку 1 d уплотнени ми 2, размещенную в одном йЗ концов трубча того корпуса 3 и скрепленную с ним при помощи хвостовика 4 с резьбовой нарезкой, К хвостовику примыкает шайба 5 из акустически м гкого матер ала, например пробки или резины, дл  предотвреицени  передачи колебаний частотнопонижающей накладки б преобр зовател . С последней скреплен при помощи кле  пакет из продольно пол ризованных пьезоэлементов 7, выполненных в виде шайб. Отверстие пьеэоэлемента сопр жено с отверстием 8, имеющим профиль плавной расход щейс  кривой или двух конусов, трансформатора 9 продольных колебаний в поперечные/ выполненного из материала с большим коэффициентом Пуассона, В трансформаторе выполнены отверсти  10 дл  электропроводов И, по которым подводитс  напр жение электрического тока к пьезоэлементам, С другой стороны трансформатора 9 симметрично пак ту 7 размещен пакет пьезоэлементов 1 с частотнопонижающей накладкой 13, Дл  получени  значительной мощности элементы акустического преобразовател  6, 7, 9, 12, 13 ст нуты армирующими болтом и гайкой 14, размещенным в отверсти х накладок и пьезопакетов В накладке 13 выполнен паз 15 дл  электропроводов 16, подсоединенных между клеммой 17 электроразъема и пьезопакетом 12, Электро.разъем представл ет собой сочетание изол тора 18, корпуса 19, на наружной части которого размещены уплотнени  20, двух клемм 21, Концевик корпуса 19 снабжен резьбовой нарезкой 22 дл  ответной части электроразъема, не показанной на чертеже. Отверстие 23, предназначено дл  сочленени  с изол тором ответной части. Изол тор 18 скреплен с корпусом 19 при помощи болта 24,.Дл  предупреждени  выпадани  изол тора из отверсти  23 предусмотрен кольцевой фиксатор 25, размещенный в соответствующем пазу и выполненный в виде разрезной кольцевой упругой пластины. Соединение корпуса преобразовател  с другой клеммой электроразъема осуществл етс  посредством клеммы 26, Трансформатор 9 продольных колебаний в поперечные скреплен с корпусом 3 при помощи кле , сварки или пайки в зависимости от используемых материалов и условий работы преобразовател . Акустический .преобразователь работает следующим образом. На клеммы 21 электроразъема подаетс  напр жение возбуждени  от генератора высокой частоты (не показан). Это напр жение поступает на пьезоэлементы 7 и 12 и возбуждает их. Сочетание элементов 6, 7, 9, 12, 13 и 14 представл ет собой симметричный полуволновый продольный вибратор с узлом колебаний, расположенным в середине трансформатора 9, В узле колебаний действует наибольша  сила, а, следовательно, в размещенном в этом месте трансформаторе, колебаний, выполненном, как былр указано вьЕие, с отверстием в виде расход щейс  кривой или двух конусов, имеет место наибольша  деформаци  материала , преимущественно во внешнюю сторону, т,е, в сторону корпуса 3, Величина смещений зависит как от соотношени  толщин стенок на входе и в самой узкой части трансформатора, так и от коэффициента Пуассона материала , С увеличением коэффициента Пуассона используемого материала и уменьшением толщины средней части трансформатора 9 смещение возрастает, а вместе с ним возрастает и чувствительность преобразовател . Таким образом, трансформатор выполн ет также роль отражател  колебаний, поступающих на него от пьезоэлементов 7 и 12, За счет св зи внешней поверхности трансформатора с корпусом 3, последний рассеивает акустическую энергию всей своей внешней поверхностью, за счет чего возрастает мощность излучаемых колебаний и чувствительность. Возможность увеличени  длины преобразовател  без необходимости увеличени  диаметра, что  вл етс  важным фактором при его использовании в услови х скважин, дает возможность реализовать поставленную Цель - понижение нижнего предела рабочих частот. Излучение акустического давлени  Р происходит в направлении стрелок, изображенных на чертеже. За счет большой длины .акустического преобразовател  улучшаетс  направленность колебаний, что имеет большое значение при использовании его дл  целей гидроакустики. В корпус 3 может быть заключено несколько продольных вибраторов, размещенных последовательно один за другим. Между накладка ми вибраторов должны быть устанбвлены шайбы 5 из акустически м гкого материала . В режиме приема чувствительность преобразовател  также возрастает за счет большой развитой поверхности корпуса 3. Резонансна  частота акусти ческого преобразовател  равна частоте антирезонанса продольного вибратора. Выполнение активного элемента в - виде прюдольного вибратора с трансформатором продольных колебаний в по перечные, который значительно отличаетс  конструктивно и по своим акустиг ческим параметрам, исключение потерь в демпфере, увеличение активной поверхности преобразовател  позвол ет осуществить.достижение поставленных целей - увеличение чувствительности примерно в 2-3 раза, повышение мощности в режиме излучени  в 4-9 раз и снижени  нижнего предела частот при использовании пьезокерамических элементов в 10-15 раз. Одновременно может быть увеличена направленность и расширена полоса рабочих частот. а такжедостигнута высока  механичес ка  прочность преобразовател  за сче исключени  гибкой упругой оболочки, используемой в известном пЕ еобразова теле. Снижение рабочей частоты и у величение излучаемой мощности может оказатьс  особенно полезным при использовании преобразовател  дл  термоакустического воздействи  на нефтеносные пласты с целью повышени  дебита нефти из последних, так как при зтом возрастает зона звуковой обработки и сокращаютс  ее сроки. Формула изобретени  Акустический преобразователь, содержащий цилиндрический .корпус и наход щиес  в нем два актийных элемента и трансформатор продольных колебаний в поперечные, размещенный между ними, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, излучаемой мощности и расширени  Функциональных возможностей преобразовател  путем понижени  нижнего предела -рабочих частот, активные элементы выполнены в виде продольных вибраторов с частотнопонижающими накладками , армированных болтом и гайкой и нагруженных на шайбы из акустически м гкого материала, трансформатор продольных колебаний в поперечные выполнен из материала с коэффициентом Пуассона 0,3-0,5 в форме пустотелого цилиндра с отверстием, имеющим профиль в виде вогнутых кривых, причем наружна  поверхность пустотелого цилиндра сопр жена с поверхностью цилиндрического корпуса. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3258741, кл. 340-17,.опублик. 1966.
  2. 2.Патент США 3243009, кл. 340-155, опублик. 1966.
  3. 3.Авторское свидетельство СССР № 251845, кл. G 01 V 1/28, 1965 (прототип ) .
SU802873700A 1980-01-24 1980-01-24 Акустический преобразователь SU873183A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873700A SU873183A1 (ru) 1980-01-24 1980-01-24 Акустический преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873700A SU873183A1 (ru) 1980-01-24 1980-01-24 Акустический преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU873183A1 true SU873183A1 (ru) 1981-10-15

Family

ID=20873959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802873700A SU873183A1 (ru) 1980-01-24 1980-01-24 Акустический преобразователь

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU873183A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020896A1 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 Isaak Aronovich Orentlikherman Piezoelectric converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000020896A1 (en) * 1998-10-06 2000-04-13 Isaak Aronovich Orentlikherman Piezoelectric converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4110908A (en) Ultrasonic dental scaler
US4864548A (en) Flextensional transducer
US5130953A (en) Submersible electro-acoustic transducer
US5020035A (en) Transducer assemblies
SU873183A1 (ru) Акустический преобразователь
JPH08510556A (ja) 機械的インピーダンストランスフォーマをもつ電気音響変換器
KR20050023149A (ko) 고출력 수중 음향 트랜스듀서
US4823327A (en) Electroacoustic transducer
US5515343A (en) Electro-acoustic transducers comprising a flexible and sealed transmitting shell
EP0363032A2 (en) Flextensional transducers
RU44547U1 (ru) Электроакустический преобразователь и ультразвуковой излучатель (варианты)
RU2169383C2 (ru) Акустический скважинный излучатель
JPH05137189A (ja) 水中電気音響変換器
RU2047280C1 (ru) Акустический излучатель
US5404068A (en) Piezoelectric device
SU1376054A1 (ru) Акустический преобразователь
RU2267866C1 (ru) Гидроакустический стержневой преобразователь
EA002073B1 (ru) Пьезопреобразователь
JP2961993B2 (ja) 超音波送受波器
SU777851A1 (ru) Гидроакустический преобразователь
RU2292674C1 (ru) Гидроакустический стержневой преобразователь
JP2833258B2 (ja) 水中超音波送受波器
RU2020769C1 (ru) Пьезоэлектрический звонок
RU2071184C1 (ru) Широкоимпульсный гидроакустический излучатель
KR20240022835A (ko) 플렉스텐셔널 저주파 음향 프로젝터