Электромеханический преобразователь

Электромеханический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБ.;РЛЗЬВАТЕЛЬ , содержащий пьёзоэлемент помацЪнный ме)эду активной накладкоПконцентратором и пассивной иaклnjaк6йj отлич агои1иПс я тем, что, с целью повышения эффективности работы, излучающая накладка выполнена полуволновой длины, а пассивная накладка вместе с пьеэоэлементом также составляет полуволновую систему, при этом пассивная наклалка выполнена длиной о АИ Ог-Ci г Ci . где 1д и 1 соответственно длины пьезоэлемента и пассивной накладки; С. и Со соответственно ,скорю-сти звука в пьезоэлементе и пассивной наto кладке; АН - длина волны продольных (Л колебаний в накладке.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (I9) (l1) 3(50 В 06 В 1 06

/ «»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И. АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЙУ где 1< и 1 соответственно длины пьезоэлемента и пассивной накладки) соответственно. скоро- . сти звука в пьезоэлементе и пассивной накладке) длина волны продольных колебаний в накладке. и С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3332656/18-10 (22 ) 27. 08. 81 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72).В. Г1, Моисеев, В. А. Кривега и В.. М. Фирсов (53) 534.232(088.8) ..(56) 1. Келлер Q. К., Кратыш Г. С..

Лубяницкий Г. Д. Ультразвуковая очи"стка. Л., "Машиностроение", .1977, с; 146.

2. Заявка ФРГ )) 130.3771, Кл. В 06 В 1/06, .1973.

3. Авторское свидетельство СССР

М 755322, кл, В 06 В 1/06, 1977 (n рототип ) . . (54 ) (57 ) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБ.—

:РАЗОВАТЕЛЬ, содержащий пьезоэлемент) помещенный между активной накладкойконцентратором и пассивной накладкой, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, излучающая накладка выполнена полуволновой длины, а пассивная накладка вместе с пьезоэлементом также составляет пблуволновую систему, при этом пассивная накладка эыполнена длиной

1068176

Изобретение относится к акустике, в частности к ультразвуковой технике, и может быть использовано в различных технологических процессах, например, при обработке хрупких материалов, сварке пластмасс и т.д.

Известен электромеханический преобраэова тель, состоящий и э двух пье зо-. керамических пластин, помещенных между двумя частотопонижакщими накладками, излучающей и отражающей (пас° сивной} . При этом пассивную накладку выполняют из материала более плотного по сравнению с излучающей накладкой С11.

Недостатком такого преобразователя является малая амплитуда колебаний на рабоче л тОрце излучающей накладки, что ограничивает его применение.

Известен также электромеханический преобразователь, содержащий ступенча-2О тый трансформатор скорости, на ши1

1 оком конце которого закреплен пьеэокерамический элемент, возбуждающий колебания. Вся система колеблется как полуволновой резонатор 123 . 25

Недостатком данного преобраэова" теля является малая амплитуда колебаний, возбуждаемых на входном торце трансформатора скорости, поэтому достаточную для технологических целей амплитуду на рабочем торце пр : разователя можно получить, лишь выбирая большой (более 101 коэффициент трансформации, а это приводит к таму, что система становится чувствительной к изменению механиче=кой нагрузки. Кроме того, при больших коэффициентах трансформации в трансформаторе возникают недопустимо большие напряжения, вызывающие его разрушение.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению янляется элек тромеханический преобраэанатель, содержащий пьезоэлемент, помещенный между активной излучающей накладкойконцентратором и пассивной наклад- 45 кой L 31.

Однако известный преобразователь, позволяющий получать амплитуду колебаний на рабочем торце да 12 мкм, не позволяет изменять в достаточных 5Q пределах коэФФициент трансформации концентратора, что затрудняет согласование преобразователя с нагрузкой и снижает эффективность рабаты преобразователя. 55

11ель изобретения — повышение эффективности рабаты злектрамеханического преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическом преобразователе, содержащем пьезоэлемент, помещенчый между активной накладкой-концентратором и пассивной накладкой, излучающая накладка выполнена полу- . волновой длины, а пассивная накладка вместе с пьезоэлементом также составляет полуволновую систему, при этом пассивная накладка выполнена длиной (Х с e„

Сл где 1) и 1 - соответственно длины пьезоэлемента и,пассивной накладки;

С> и C+ — соответственно скорости, звука в пьезоэлементе и пассивной накладкду — длина волны продольных колебаний в накладке.

На фиг. 1 изображен преобразователье на фиг. 2 — эпюра распределения амплитуд колебаний по длине преобразователя.

Преобразователь состоит иэ пьезоэлемента 1, обычна состоящего иэ двух частей, помещенного,между излучающей накладкой 2, выполненной в в»де ступенчатога концентратора полуволновой длины, и пассивной накладкой 3. Пассивная накладка 3 вместе с пьеэоэлементом 1 составляет полуволновую колебательную систему.

УстРойство работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на пьезоэлемент i, преобразователь возбуждается и в нем создается стоячая волна. Преобразователь работает, как полуналновая колебательная система, аналогично работе магнитострикциониого полунолнового вибратора, соединенного с полуволновым волноводом.

Объединение пассивной .накладки 3 и пьезоэлемента в полуволновую систему позволяет вывести пьезоэлементы из эоны максимальных внутренних напряжений, что значительно облегчает условия их работы, снижая их нагрев на 25%, тем самым повышая эффективность работы преобразователя.

Кроме того, наличие двух узловых плоскостей, расположенных на наклад-. ках, позволяет крепить преобразователь на двух опорах, что дает возможность испольэовать его во вращающихся колебательных системах.

1068176

Тирам 473 ° . Под

Вииипи Государственного комитета сссР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Рау1иская .иаб., д. 4/5

Заказ 11361/7

Филиал ППП "Патент"., г. Узтород, ул. Проектная, 4

Составитель .Н. Дмитриев

Редактор С. Саенко Техред Т.5аточка Корректор А. Ференц