УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАССТОЯНИЙ

Полезная модель ультразвукового измерителя расстояний относится к измерительной технике и может быть использована для дистанционного определения расстояния до объекта, а также в качестве ультразвуковой метрической линейки.
Известны аналогичные ультразвуковые измерители расстояний достаточно полно описанные в книге Акустические методы и средства измерения расстояний в воздушной среде, Горбатов А. А. и др., 1973 г. и приведенные в некоторых источниках отечественной патентной информации.
Согласно одному из них по авторскому свидетельству СССР № 531555 по кл. ВО6В 1/06, БИ, № 38, 1976 г. описан электроакустический преобразователь, предназначенный для работы в газовой среде, который содержит корпус, поляризационную по толщине пьезопластину в виде диска, на плоской грани которой жестко укреплено круглое кольцо, выполненное из эластичного материала, установленное соосно на рабочей грани пьезопластины.
Однако ввиду излучения электроакустического преобразователя только с одной его грани пьзопластины эффективность работы преобразователя ограничена.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели ультразвукового измерителя расстояний может служить способ согласования акустического преобразователя с воздушной средой по Авторскому свидетельству СССР №. 1467496, кл. GO IP 29/00, опубликованный в БИ .№11, 1986 г., в котором с целью повышения эффективности согласования акустического преобразователя с воздушной средой на рабочей поверхности преобразователя образован согласуюш,ий слой из материала с малым волновым сопротивлением.
Однако, как и в предыдуш;ем примере эффективность такого преобразователя низка.
.,.
Поставленная цель достигается тем, что в полезной модели ультразвукового измерителя расстояний, содержащем корпус, с расположенным внутри его пьезоэлементом, на одной рабочей фани которого размещен протектор, выполненный из пористого материала и клемма для подключения источника и (или) приемника электрического сигнала, кроме того, на противоположной грани пьезоэлемента сформирован аналогичный, как и у его первой грани, протектор и напротив каждой грани пьезоэлемента размещены уголковые отражатели.
Ультразвуковой измеритель расстояний состоит из металлического корпуса 1 (см. фиг.), внутри которого размещен пьезоэлектрический элемент 2 (пьезоэлемент), выполненный, например, из материала ЦТС-19, звукоизолированный от корпуса резиновой прокладкой 3. Для согласования материала пьезоэлемента с воздущной (газовой) средой на поверхности каждой грани пьезоэлемента установлены выполненные из пористого материала, например, пенопласта, четвертьволновые по толщине протекторы 4, 5. Напротив каждой грани пьезоэлемента размещены уголковые отражатели 6,7, широко распространенные в радиолокации, расположенные под углом 45° к каждой грани. Кроме того, для подключения пьезоэлемента к источнику и приемнику электрического сигнала, он соединен с клеммой (разъемом) 8.
Ультразвуковой измеритель расстояний работает следующим образом.
При подаче импульсного электрического сигнала ультразвукового диапазона частот с источника сигнала на пьезоэлемент в нем за счет явления обратного пьезоэффекта возбуждается в пьезоэлементе 2 ультразвуковой импульс заданного диапазона частот, что определяется толщиной пьезоэлемента. Далее ультразвуковой импульс посредством протектора излучается и падает на уголковый отражатель и далее через воздушную (газовую) среду распространяется в направлении объекта измерения. Причем, возбуждение электрического импульса звукового диапазона частот заявляемой модели происходит одновременно двумя гранями пьезоэлемента 2 через протекторы 4,5.
) (2
ментов. При приеме ультразвукового импульса, отраженного от объекта измерения, происходит обратное преобразование звукового сигнала в электрический, но уже за счет прямого пьезоэффекта.
Если при возбуждении (приеме) ультразвукового сигнала одной гранью пьезоэлемента, как в известных аналогах, теряется половина энергии, поступающей на пьезоэлемент, в то время как в заявляемой модели ультразвукового измерителя расстояний полезно используется вся ультразвуковая энергия, следовательно, при одинаковом уровне подводимой к пьезоэлементу или снимаемой с его энергии чувствительность заявляемой модели ультразвукового измерителя расстояний в два раза превышает данный параметр для известных аналогов.
ZcVcflQxf
БИОБЛИОГРАФИЯ
1.Акустические методы и средства измерений расстояний в воздушной среде. Горбатов А. А., Радушевский В. И. и др., М., 1973.
2.Авторское свидетельство СССР, №1467496, кл. G01P 29/00, БИ №11, 1986г.
3.Авторское свидетельство СССР, №531555, кл. ВО6В 1/06, БИ №38, 1976г.