Ультразвуковий перетворювач

Винахід відноситься до неруйнуючих засобів і методів контролю і може використовуватися при вимірюванні концентрації речовин у рідині за допомогою ультразвуку, зокрема для визначення кількості масової долі жиру і сухого знежиреного молочного залишку у молоці. Існує п'єзоелектричний перетворювач, який містить корпус 1 мембрану у вигляді диску з вплавленими електродами, яка твердо закріплена по періферії у торці корпусу. Лід дією звукового тиску мембрана прогинається і з електродів знімається напруга [Авт. св. СРСР № t592957, кл. Н 04 R 17/02, 1988]. Недоліком даного перетворювача є низька чутливість, пов'язана з твердим закріпленням мембрани і в зв'язку з цим неможливістю використання максимальної амплітуди вигинаючих коливань мембрани. Найбільш близьким по технічній суті є перетворювач, який містить корпус, на опорах якого встановлена п'єзоелектрична мембрана, яка утримується кришкою за допомогою внутрішнього пружнього кільця [Патент ЕР № 9331591, кл. Н 04 R 17/00, 1989]. Даний перетворювач не забезпечує достатню чутливість, тому що мембрана має велику площу контакту з опорою корпуса, що знижує амплітуду вигинаючих коливань мембрани. Також перетворювач не має можливості повільного регулювання чутливості при твердому з'єднанні кришки та корпусу. В основу винаходу поставлено задачу підвищення чутливості шляхом того, що в перетворювачі, який містить корпус, Ізоляційну втулку, контактну втулку, біморфний п'єзоперетворювач, високочастотний роз'єднувач та упорні кільця; контактна втулка має чотири контактних конуса, і мембрана біморфного п'єзопєретворговача, який встановлюється на ці конуси, має малу площу контакту з контактною втулкою у чотирьох точках, що забезпечує максимальну амплітуду вигинаючих коливань мембрани п'єзоперетворювача і в зв'язку з цим - велику чутливість перетворювача. Окрім того, п'єзоперетворювач утримується по колу між контактною втулкою та упорную гайкою, кільцевою прокладкою, що забезпечує герметичність, та можливість повільного регулювання чутливості перетворювача за рахунок змінювання твердості закріплення мембрани п'єзоперетворювача. Ультразвуковий перетворювач включає в себе корпус 1 (фігура), в якому совмісно розташовані Ізоляційна втулка 2, а також контактна втулка 3, яка з одного боку має контактні конуси 4, на які встановлена мембрана 5 біморфного п'єзоперетворювача 6. П'єзоперетворювач 6 утримується упорною гайкою 7 за допомогою кільцевої прокладки 8. З другого боку контактної втулки 3 встановлений високочастотний роз'єднувач 9 з шайбою 10, який утримується упорною гайкою 11. Гальванічний зв'язок між п'езоперетворювачем 6 і високочастотним роз'єднувачем 9 забезпечується безпосередньо через провід 12, один кінець якого підпалений до електрода п'єзоперетаорювача 6, а другий до центрального контакту високочастотного роз'єднувача 9, а також через контактні конуси 4 контактної втулки 3 і шайбу 10, на якій закріплено роз'єднувач 9. Перетворювач діє таким чином. При подачі сигналів електричної напруги на перетворювач від генератора (не показаний) збуджується п'єзоперетворювяч 6, який перетворює електричні сигнали у Імпульси ультразвукових коливань, які випромінюються у контрольоване середовище. Пройшовши через контрольоване середовище імпульси потрапляють на ідентичний перетворювач, який перетворює Імпульси ультразвукових коливань у імпульси електричної напруги. Після перетворювання і посилення імпульси електричної напруги потрапляють на індикаторний пристрій. Завдяки тому, що контактна втулка З, яка має контактні конуси 4, забезпечує малу площу контакту з мембраною 5 п'єзоперетворювача 6 у чотирьох точках, посилюється амплітуда вигинаючих коливань мембрани 5 п'єзоперетворювача 6, що забезпечує посилення чутливості перетворювача. Також завдяки тому, що п'єзопервтворювач 6 утримується по колу між контактною втулкою З та упорною гайкою 7 за допомогою кільцевої прокладки 8. забезпечується герметичність перетворювача та надається можливість повільного регулювання чутливості перетворювача, за рахунок змінювання твердості закріплення мембрани 5 п'єзоперетворювача 6.