АКУСТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам преобразования акустического сигнала в электрический и может быть использована в устройствах обнаружения скрытых объектов по их акустическому сигналу, а также в звуковых течеискателях.
Известны акустические течеискатели, содержащие размещенный в корпусе пьезоэлемент, соединенный с концентратором, выполненным в виде механического резонатора, например, в виде двух волноводов (см. а.с. N 380910, М.Кл. G01M 3/24) или в виде системы рупор резонансная камера - трансформатор акустического давления ( см. а.с. N 628415, М.Кл. G01M 3/24).
Недостаток таких устройств - сложность исполнения и ограниченная чувствительность, т.к. резонаторы могут работать только на определенных частотах принимаемого акустического сигнала.
Известен датчик для системы сигнализации, содержащий корпус и пьезоэлемент, установленный на основании С - образной формы, на верхней поверхности которого размещен блок массы датчика, обеспечивающий вибрацию пьезоэлемента при воздействии на него каких-либо колебаний (см. патент США N 4636775, НКИ 340-566).
Недостаток устройства - его сложность. Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту и принятым за прототип является звуковой течеискатель, содержащий корпус и
-j-
пьезоэлемент, размещенный на концентраторе (см.а.с, N 930034, М.Кл. G01M 3/24).
Концентратор в виде механического резонатора, образованного двумя коаксиальными цилиндрическими элементами, подвешен к корпусу на гибкой основе, а контакт с контролируемой поверхностью осуществляется торцевыми поверхностями цилиндрических элементов.
Указанная конструкция не обеспечивает надежного контактирования торцевых поверхностей цилиндрического резонатора с неровной контролируемой поверхностью, что снижает амплитуду принимаемого сигнала, а использование резонатора ограничивает полосу чувствительности датчика.
Целью заявляемой полезной модели является повышение чувствительности акустического датчика.
Указанная цель достигается тем, что в акустическом датчике, содержащем корпус и пьезоэлемент, размещенный на концентраторе, пьезоэлемент подпружинен пружиной зонтичного изгиба через инерционный элемент к концентратору в виде конического выступа в центре основания, снабженного по меньшей мере тремя выступами со стороны, обращенной к контролируемой поверхности.
Такое выполнение акустического датчика позволяет повысить его чувствительность, т.к. основание с выступами со стороны, обращенной к контролируемой поверхности, увеличивает площадь контакта с неровным мягким покрытием и соответственно увеличивает амплитуду принимаемого сигнала, а выполнение основания как единого целого с концентратором и выступами позволяет уменьшить потери при передаче принятого сигнала к пьезоэлементу.
Заявляемый акустический датчик представлен на чертеже, где: 1-корпус, 2-основание, 3-пьезоэлемент, 4-стойка, 5-электронный блок. С одной стороны основание 2 снабжено по меньшей мере тремя выступами 6, расположенными по окружности при 120 . С другой стороны основания 2 по его центру выполнен выступ 7 в виде усеченного конуса, являющийся концентратором, на котором размещен пьезоэлемент 3, скрепленный с выступом 7 шпилькой 8 через пружину 9 зонтичного изгиба и инерционный элемент 10, служащий для повышения коэффициента передачи энергии акустической волны. Стойка 4 , имеющая, например, три опоры для крепления электронного блока 5, соединена с основанием 2 винтами 11 через упругие элементы 12 и упругую (резиновую) прокладку 13. Корпус 1 соединен резьбовым соединением со стойкой 4.
Акустический датчик работает следующим образом. Основание 2 приводят в непосредственный контакт с контролируемой средой, при этом выступы 6 проникают через мягкое покрытие и обеспечивают наибольшую поверхность контактирования, а следовательно, и увеличенный сигнал. Выступ 7 концентрирует энергию принимаемого сигнала на поверхности пьезоэлемента 3, который преобразует колебания контактируемой с ним поверхности в электрический сигнал, который усиливается и обрабатывается электронным блоком 5.
-V/i.M.Cf