Электромеханический преобразователь

Электромеханический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву М 361454 (51)М. Кл.з

В 06 В 1/06

В 06 В 1/08 (22) Заявлено 181278 (21) 2697015/18-10 с присоединением заявки М

Государственный комитет.С С С Р по делам изобретений . и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181. Бюллетень ЙЯ 4

Дата опубликования описания 3101.81 (53) УДК 654 927..2:681.883 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Г. Сучков и Н. Н. Дмитриев

Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина (71) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

10 ра f1j, Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в различном технологическом оборудовании, а также в аппаратуре для излучения и приема акустических волн.

По основному авт. св. v 361454 известен электромеханический.преобразователь, содержащий набор пьезоэлектрических.или магнитострикционных колец, у которого центральное отверстие выполнено асимметричным относительно внешнеи окружности цилинд15

Недостатком этого преобразователя является нарушение принципа круговой симметрии при выполнении центрального отверстия,, что приводит к неравномерной плотности магнитного потока в Щ магнитопроводе, неравномерному распределению излучения по окружности пре- образователя и снижает его КПД.

Цель изобретения — повышение КПД и устранение неравномерности излуче- 25 ния по окружности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что ось центрального отверстия расположена под углом сс к оси симметрии магнитопровода и проходит через его З0 геометрический центр, причем угол определяется иэ соотношения где K — угол наклона; лУ --диапазон рабочих частот, основная резонансная частота;

С(— диаметр внешней окружности и магнитопровода; диаметр центрального отверстия; высота пакета магнитопровода.

На фиг.1 изображен преобразователь, вид сверху; на фиг. 2-то же, вертикальный разрез; на фиг. 3-5 — распределение излучения верхней, нижней и средней пластин преобразователя; на фиг.6 — вид общего излучения преобразователя.

Преобразователь содержит магнитопровод 1, набранный из кольцевых пластин 2 изготовленных из магнитострикционного материала. В магнитопроводе выполнено центральное сквозное отверстие 3 и отверстия 4, в которые уложена обмотка 5 возбуждения.

799831,Отверстие 3 выполнено асимметричным относительно внешней окружностИ ,цилиндра, его ось 6 расположена под углом к оси 7 симметрии магнитопровода и проходит через его геометрический центр. Угол наклона между осями 6 и 7 определяется по вышеуказанной формуле.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении обмотки 5 к источ.- ® нику питания (не показан) преобразователь возбуждается и магнитопровод 1 начинает совершать радиальные механические колебания. Излучение пластин 2, из которых набран магнитопровод, в частности верхних и нижних, неравномерно по окружности (фиг. 3 и.4),так как они имеют не постоянное сечение кольца. По мере приближения к геометрическому центру магнитопровода, т. е. к точке 0 29 сечение колец выравнивается и приобретает идеальный вид, а излучение этих пластин равномерное (фиг.5).

За счет того, что в центре магнитопровода расположены пластины с по- р5 стоянным сечением, он имеет достаточно равномерную плотность магнитного потока, что обеспечивает преобразователю высокий КПД и равномерное суммарное излучение по его окруж- З® ности (фиг. 6).

Угол о6 наклона между осью центрального отверстия и осью симметрии магнитопровода находится в пределах от 4 до 50 . Угол наклона менее 4 не обеспечивает преобразователю диапазона резонансных частот, так как при этих значениях p(его диапазон эквивалентен пределам частОтной полосы преобразователя, у которого цент-, ральное отверстие выполнено без наклона. С увеличением о диапазон резонансных частот преобразователя увеличивается, но при этом вследствие нарушения принципа круговой симметрии пластин снижается его КПД, который при о() 50 будет меньше 15%.

Оптимальное зна ение Ф. находится в интервале 15-30

Формула изобретения

Электромеханический преобразователь по авт. св.- Р 361454, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и устранения неравномерности излучения по окружности преобразователя, ось центрального отверстия проходит через геометрический центр магнитопровода под углом ф к его оси симметрии, причем угол определяется из соотношения

d =ctvatg -(— ), где О(— угол наклона;

h$ — диапазон рабочих частот;

1основная резонансная частота;

C(— диаметр внешней окружносИ ти магнитопровода;

0(п — диаметр центрального отверстия

И вЂ” высота пакета магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 361454, кл. В 06 В 1/06, 1969.

799831

Фиг. 2

ðÐèã. 3 (0иг. 5

Риг. 6

Составитель Н. Бурбело

Редактор Ю. Ковач Техред М.Голинка Корректор Г. Решетник

Заказ 10255/8 Тираж 538 Подписное

ВНИМПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4