Пьезокерамический ультразвуковой преобразователь для озвучивания жидкости в ванне

 

Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям и устройствам для озвучивания жидкости, а также для очистки деталей машиностроения от различных загрязнений, для стерилизации хирургических инструментов и может применяться в электротехнической , электронной, приборостроительной и медицинской отраслях промышленности . Цель изобретения - увеличение эффективности излучения преобразователя в жидкость. Эта цель достигается применением отражающей накладки 3, стянутой полой шпилькой 5 с излучающей накладкой 4, которая расширяется в сторону излучения в виде конуса с углом с/ 50 t 10 и переходит в тонкостенную акустическую развязьгоающую мембрану 6, при этом излучающая поверхность этой накладки имеет форму трапеции. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1453 875 А1 дц 4 Н 04 R 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРИ ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3744168/24-10 (22) 24.05.84 (46) -15.01.89. Бюл.11 - 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П.Вологдина (72) О.И.Бабиков (53) 621.382.-8(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

М 233313, кл. В 06 В 1/06, 1967. (54) ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ОЗВУЧИВАНИЯ

ЖИДКОСТИ В ВАННЕ (57) Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям и устройствам для озвучивания жидкости, а также для очистки деталей машиностроения от различных загрязнений, для стерилизации хирургических инструментов и может применяться в электротехнической, электронной, приборостроительной и медицинской отраслях промышленности. Цель изобретения — увеличение эффективности излучения преобразователя в жидкость. Эта цель достигается применением отражающей накладки 3, стянутой полой шпилькой 5 с излучающей накладкой 4, которая расширяется в сторону излучения в о виде конуса с углом = 50 + 10 и переходит в тонкостенную акустическую развязывающую мембрану 6, при этом излучающая поверхность этой накладки имеет форму трапеции. 1 ил.

1451875

Изобретение относится к ультразвуковым преобразователям и устройствам для озвучивания жидкости, а также для очистки деталей машиностроения от различных загрязнений, для стерилиза5 ции хирургических инструментов и может быть использовано в электротехнической, электронной, приборостроительной и медицинской отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение эффективности излучения преобразователя..

На чертеже схематично изображен предлагаемый преобразователь.

Отражающая гайка 1, пьезопластины

2, частотопонижающая излучающая накладка 3 и излучающая накладка 4 стянуты полой шпилькой 5. В сторону излучения излучающая накладка расширяется с диаметра D до 0 „ и переходит в тонкостенную акустическую развязывающую мембрану 6, сваренную с фланцем 7 узла крепления с уплотнени- 25 ем в виде резинового кольца 8, Фланец

7 крепления преобразователя поджимается стопорной гайкой 9 к дну 10 или боковым стенкам ультразвуковой ванны, наполненной моющей жидко с тью 1 1, Подсо еди-З() нение преобразователя к ванне возможно также с помощью сварного фланца, который по периферии сваривается непосредственно со стенкой ванны.

Ю

Угол Ы= 50 4 10 выбирается из соображений изгибной прочности участка h в пределах по толщине не менее

5-8 мм для нержавеющей стали и титана, чтобы расширяющаяся часть излуча- 4п ющей накладки совершала при колебаниях преобразователя поршневые смещения совместно с ним, а не изгибалась как мембрана 6.

При подаче высокочастотного электрического напряжения (частотой 2040 кГц) на клеммы — лепестки (+, -) пьезопластин преобразователя он возбуждается на резонансной частоте, Поскольку преобразователь отделен от ванны тонкостенной развязывающей мембраной, масса ванны и жесткость углов ее боковых стенок не оказывают демпфирующего влияния на эффективность колебаний преобразователя, чем сохраняется его высокая добротность, 55

Выполнение мембраны в плоскости излу ения накладки обеспечивает моно-частотность преобразователя (отсутствие других частот воздуждения, кроме основной резонансной частоты) при жестком закреплении этой мембраны (через фланец) к корпусу, дну и боковым стенкам ванны.

Акустическая тонкостенная мембрана служит для предотвращения передачи колебаний преобразователя на корпус ванны, что способствует увеличению эффективности излучения преобразователя в жидкость. Для этой цели соотношение между протяженностью мембраны D < — Р„/2 и ее толщиной 11 должно быть более D 2 — D /281 3 4 — 5.

Наличие акустической развязывающей мембраны в конструкции каждого преобразователя мозаичной системы, состоящей из нескольких однотипных преобразователей, укрепленных на одной мембране ультразвуковой ванны, наряду с увеличением эффективности излучения облегчает сборку, взаимозаменяемость с ремонтоспособностью системы в целом.

Применение полой шпильки облегчает охлаждение центральной части преобразователя при его работе, а также облегчает поршневые колебания кольцеобразных пьезопластин за счет уменьшения внутреннего трения с центральной частью шпильки. Bc:å это также приводит к увеличению эффективности излучения преобразователя за счет уменьшения потерь.

Формула изобретения

Пьезокерамический ультразвуковой преобразователь для озвучивания жидкости в ванне, выполненный в виде пакета, содержащего излучающую накладку, пьезокерамические пластины, отражающую тыльную накладку, стянутые между собой центральным болтом или шпилькой, допускающий крепление преобразователя к дну или боковым стенкам ванны, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности излучения, излучающая накладка выполнена расширяющейся в сторону ванны, переходит в тонкостенную акустическую развязывающую мембрану, толщина которой в 4-5 раз меньше ее радиальной протяженности, а затем сужается в ту же сторону, при этом величина угла между расширяющейся и сужающейся гранями накладки

1451875

Составитель М.Шахов

Техред Л.Сердюкова

Корректор Э.Лончакова

Редактор E. Копча

Заказ 7092/56 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 равна 50 + 10", а ио периферии тонкостенная мембрана выполнена с уступом, изогнутым перпендикулярно ее плоскости, торец которого прикреплен к фланцу для крепления преобразователя к ванне.