Электростатический акустический преобразователь

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к электростатическим преобразователям, используемым для устройств эхолокации в агрессивных средах. Для того, чтобы электростатический акустический преобразователь был способен работать в закрытых емкостях с агрессивной средой при широком диапазоне изменения ее температуры и давления, преобразователь содержит основание, на котором закреплен неподвижный металлический электрод с концентрическими кольцевыми канавками на его сферической поверхности, на которую натянут подвижный пленочный электрод, состоящий из двух металлизированных лавсановых пленок, обращенных друг к другу металлизированными слоями, и наружной фторопластовой пленки. Одна из металлизированных пленок приклеена к основанию по его периметру поверх неподвижного электрода при заданном натяжении, а к ней с помощью жидкого полимера приклеены остальные пленки. Контакт с подвижным электродом осуществляют с помощью металлического кольца. Основание с неподвижным и подвидным электродами и контактным кольцом вставлены во фторопластовую бленду и крепятся к ней пружинным экраном. Концентрические кольцевые канавки неподвижного электрода соединены между собой и со штуцером, установленным в основании, прямоугольной проточкой. На штуцер надет капилляр в виде трубки из химического нейтрального материала. 1 ил.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к электростатическим преобразователям, используемым для устройств эхолокации в агрессивных средах.

Известен электростатический акустический преобразователь, содержащий неподвижный электрод в виде металлической сетки, укрепленной на металлическом основании, подвижный пленочный электрод с защитной пленкой, расположенный на неподвижном электроде, и электронагреватель, расположенный на основании (авт. св. СССР N 965024, кл. H 04 R 19/00, оп. 07.10.82).

Такой преобразователь надежно работает в условиях повышенной влажности и запыленности, однако он не может быть использован для работы в агрессивных средах при широком диапазоне изменения ее давления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является электростатический акустический преобразователь, содержащий слой диэлектрика, расположенные на жестком основании неподвижный электрод и подвижный электрод, выполненный из двух пленок и несжимаемого материала, размещенного между ними, причем наружная пленка укреплена по периметру корпуса, натянута на основание и соприкасается с внутренней пленкой (авт. св. СССР N 479269, кл. H 04 R 19/00, оп. 30.07.75).

Недостатком известного преобразователя является отслоение защитной пленки от несжимаемого материала и рабочей металлизированной пленки под действием пара разогретой агрессивной среды, что вызывает разрушение рабочей металлизированной пленки и нарушение работоспособности преобразователя. Кроме того, при увеличении температуры рабочей среды или уменьшении давления рабочей среды в преобразователе создается избыточное давление, что приводит к вздутию рабочей пленки, при этом увеличивается рабочий зазор между подвижным и неподвижным электродами, что также приводит к нарушению работоспособности преобразователя.

Задача, положенная в основу предлагаемого технического решения, заключается в создании электростатического акустического преобразователя, способного работать в закрытых емкостях с агрессивной средой при широком диапазоне изменения ее температуры и давления.

Поставленная задача решается следующим образом.

Электростатический акустический преобразователь, содержащий основание, на котором расположен неподвижный электрод, и натянутый на основание подвижный электрод, выполненный по меньшей мере из одной внутренней металлизированной пленки и наружной защитной пленки, закрепленных по периметрам, согласно предлагаемому техническому решению, дополнительно содержит штуцер с капилляром, установленный на основании и соединенный проточкой с концентрическими кольцевыми канавками неподвижного электрода, а пленки подвижного электрода соединены между собой склеиванием с помощью жидкого химически нейтрального полимера.

Благодаря выполнению подвижного электрода из пленок, склеенных между собой жидким химически нейтральным полимером, исключается расслоение пленок, что обеспечивает надежную работу преобразователя. Установка в основании штуцера с капилляром, соединенного проточкой с концентрическими кольцевыми канавками неподвижного электрода обеспечивает выравнивание внутреннего и внешнего давления преобразователя при изменении давления измеряемой среды, что также обеспечивает надежную работу преобразователя в широком диапазоне.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать предлагаемое техническое решение новым.

Сущность предлагаемого технического решения для специалистов не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Возможность использования изобретения в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "промышленная применимость".

На чертеже изображена конструкция предлагаемого преобразователя.

На изоляционном основании 1 закреплен неподвижный металлический электрод 2 с концентрическими кольцевыми канавками 3 на его сферической поверхности, на которую натянут подвижный пленочный электрод, состоящий из металлизированных лавсановых пленок 4 и 5, обращенных друг к другу металлизированными слоями, и наружной фторопластовой пленки 6, которая является химически стойкой защитой. Пленка 4 приклеена к основанию 1 по его периметру поверх неподвижного электрода 2 при заданном натяжении, а к ней с помощью жидкого полимера приклеивают пленки 5 и 6. Пузырьки воздуха между пленками должны быть полностью удалены. Контакт с подвижным электродом осуществляется с помощью металлического кольца 7. Основание 1 с неподвижным электродом 2, натянутым подвижным электродом, состоящим из склеенных между собой пленок 4, 5, 6, и контактным кольцом 7 вставлены во фторопластовую бленду 8 и с помощью пружинного экрана 9 крепятся к ней, образуя химически стойкую герметичную конструкцию преобразователя. Концентрические канавки 3 электрода 2 соединены между собой и со штуцером 10, установленным в основании 1, прямоугольной проточкой 11. На штуцер 10 надет капилляр 12 в виде трубки из химически нейтрального материала. Внутренний диаметр капилляра подбирают таким образом, чтобы в нем не происходила конвекция паров агрессивной среды, а его длину, определяющую внутренний объем, подбирают такой величины, чтобы во всем диапазоне отклонения давления пары агрессивной среды не достигали рабочей полости преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

К неподвижному электроду 2 и подвижному электроду, состоящему из пленок 4, 5, 6, подводят постоянное поляризующее напряжение. В режиме излучения акустических колебаний на неподвижный электрод 2 и подвижный электрод 4, 5, 6 подают помимо постоянного поляризующего напряжения переменное напряжение с генератора (не показан). В режиме приема акустических колебаний с подвижного электрода 4, 5, 6 и неподвижного электрода 2 снимают переменное напряжение, возникающее в результате колебаний подвижного электрода.

Формула изобретения

Электростатический акустический преобразователь, содержащий основание, на котором расположен неподвижный электрод, и натянутый на основание подвижный электрод, выполненный по меньшей мере из одной внутренней металлизированной пленки и наружной защитной пленки, закрепленных по периметрам, отличающийся тем, что он дополнительно содержит штуцер с капилляром, установленный в основании и соединенный проточкой с концентрическими кольцевыми канавками неподвижного электрода, а пленки подвижного электрода соединены между собой склеиванием с помощью жидкого химически нейтрального полимера.

РИСУНКИ

Рисунок 1