Ультразвуковые линии задержки. Звукопровод, страница 2

Для получения малой дисперсии звукопровод должен изготавливаться из тонкой проволоки или пучка проволок, а лучше всего, из тонкостенной трубки, так как кроме хорошей дисперсионной характеристики такой звукопровод обладает высокой механической жесткостью.

Диаметр звукопровода влияет на уровень выходного сигнала и величину искажений. С точки зрения сигнала его необходимо увеличить (и неоднородность линии при этом). Однако, при увеличении диаметра, могут возникнуть поперечные акустические колебания, ухудшающие работу ЛЗ.

Поэтому радиус звукопровода целесообразно выбирать по наименьшему значению

, но не более 0,132l.

Наилучшие характеристики МСЛЗ получаются при линейном расположении звукопровода, однако, уже при ЛЗ имеет большие габариты.

Поэтому используют конструкцию звукопровода в виде объемной винтовой или плоской спирали.

По размерам линии не стандартизированы, но считают, что параметры МСЛЗ выбраны оптимальные, если ее габариты соответствуют данным следующей таблицы

Задержка, мкс	Диаметр			Вид спирали
	внутренний	средний	наружный
<500	102	127	152	Плоская
500-1000	127	152	177	Плоская
1000-2000	152	203	254	Плоская
2000-3000	203	254	305	Плоская или объемная
>3000	-	254	-	Объемная

Преобразователь входной и выходной представляет собой катушки индуктивности, используемые в сердечниках, насаженных на стержень звукопровода. При необходимости использования нескольких времен задержки можно сделать несколько выходных преобразователей.

Каркас катушки  - фторопласт-4 толщиной 0,15-0,2 мм.

Для уменьшения краевого эффекта и эффекта рассеяния магнитного потока (то есть увеличения КПД)  катушку необходимо выполнять из тонкого провода с малым числом слоев и минимальным зазором между катушкой и звукопроводом.

Длина катушки должна быть примерно равна половине длины волны  (чуть меньше , так как при этом лучше передача ВЧ составляющей и хуже - НЧ).

Число витков определяется собственной резонансной частотой  преобразователя с учетом паразитной емкости на резонансной частоте.

Обычно сначала определяют необходимую полосу пропускания

и необходимо выполнить условие

Отсюда находится индуктивность L.

Собственная емкость обычно 25-30 пФ, другие – 10-15пФ.

Учитывая сердечник .

Обмотка выходного преобразователя с большим числом витком и диаметром провода примерно равным 50мкм и ограничивается резонансной частотой

практически число витков в 2 раза меньше.

Поглотители

Характеризуются:

Коэффициентом поглощения .

Клей БФ-2 (К_П = 20¸25)

Магниты

1). Смещением (ток подмагничивания) напряжения пропускают постоянную составляющую тока катода или эмиттера через отдельную обмотку смещения или рабочую обмотку возбуждения. Но растет диаметр проводов обмотки.

2). Постоянные магниты  наиболее приемлемы.

Температурная стабильность

 

Общие сведения об УЛЗ

УЛЗ используются на частотах выше 5-6 МГц, где МСЛЗ из-за их низкочастотности не могут быть использованы.

В состав УЛЗ входят формирователь, преобразователь, звукопровод, преобразователь

Преобразование электрических импульсов в звуковые колебания осуществляется посредством кварцевых преобразователей, принцип работы которых основан на использовании электрострикционного эффекта.

Находят применение несколько разновидностей УЛЗ:

1.  С одним преобразователем.

2.  С двумя преобразователями.

3.  Многоотводные.

В УЛЗ с одним преобразователем УЗ волны, возбужденные им, распространяются в прямом направлении и, отражаясь от конца звукопровода, принимаются тем же преобразователем.

УЛЗ с двумя преобразователями имеют, как правило, одинаковые преобразователи и являются симметричными.

Многоотводные УЛЗ имеют один входной и несколько выходных преобразователей.