Способ согласования подвижной системы ультразвукового преобразователя с воздушной средой
Изобретение может быть использовано при согласовании ультразвуковых преобразователей с воздушной средой в электроакустике. Задача изобретения - обеспечить гибкое согласование элементов преобразователя. Это решается за счет создания в преобразователе акустического резонатора путем выбора величины зазора между подвижной системой излучателя и стенкой с отверстиями, сопряженной с рупором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к электроакустике и может быть использовано при разработке ультразвуковых преобразователей на основе пьезокерамических излучателей.
Известен способ согласования подвижной системы электроакустического преобразователя с воздушной средой, основанный на возбуждении стержня подвижной системой электрической катушкой возбуждения, передаче колебаний с увеличенной амплитудой за счет резонансных свойств стержня во входное отверстие рупора и излучении ультразвука в воздушную среду через выходное отверстие рупора [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ согласования подвижной системы ультразвукового преобразователя с воздушной средой, заключающийся в том, что в предpупоpной камере преобразователя устанавливают подвижную систему излучателя ультразвука и стенку с одним или несколькими отверстиями, сечение которых совпадает с сечением сопряженного с ними входного отверстия рупора, с зазором друг относительно друга, возбуждают ультразвук излучателем в предрупорной камере и излучают его в воздушную среду через выходное отверстие рупора [2] Недостатки способа заключаются в следующем: невозможно изменить условия согласования для преобразователей, работающих в узком диапазоне частот, невозможность подстройки на оптимум амплитудно-частотной характеристики для таких преобразователей. Задача изобретения обеспечить гибкое согласование элементов преобразователя. Это решается за счет того, что в известном способе в предpупоpной камере создают акустический резонатор путем выбора величины зазора между подвижной системой излучателя и стенкой с одним или несколькими отверстиями и осуществляют настройку резонансной частоты акустического резонатора на частоту, при которой достигается оптимальная форма амплитудно-частотной характеристики и излучаемой мощности преобразователя. Эффективная величина зазора может быть выбрана кратной половине длины волны излучаемого ультразвука, а сечение входного отверстия рупора из условия согласования с предрупорной камерой акустическим резонатором. На чертеже дан преобразователь, на котором реализуется способ. Преобразователь содержит алюминиевый цилиндрический корпус 1, пьезокерамическую подвижную систему 2 излучателя ультразвука биморфного типа с механическим выходом в центре, диффузор 3, жестко соединенный с центром подвижной системы, предрупорную камеру 4, образованную диффузором 3 и стенкой 5 рупорной вставки с отверстиями, сечения которых совпадают с сечением сопряженного с ними входного отверстия 6 рупора 7, соединенной телескопически с корпусом, контакты 8. Способ реализуется следующим образом. При подаче электрического сигнала переменной частоты на контакты 8 в излучателе 2 вследствие пьезоэффекта возникают изгибные колебания на частоте возбуждающего сигнала, передаваемые диффузору 3, который возбуждает ультразвуковые колебания на частоте возбуждающего сигнала в воздухе, заполняющем предрупорную камеру 4. Из камеры 4 осуществляют передачу ультразвука через рупор 7 с помощью входного отверстия 6 в воздушную среду. Генерацию ультразвука осуществляют на частотах, не входящих в диапазон частот, на которых работа пьезокерамического излучателя 2 эффективна. Перемещением стенки 5 с рупором 7 по внутренней поверхности корпуса за счет их телескопической связи изменяют расстояние между диффузором 3 и стенкой 5 с рупором по внутренней поверхности корпуса за счет их телескопической связи, достигая акустического резонанса между их эффективными поверхностями в области упомянутого диапазона частот. Дальнейшее перемещение стенки 5 и сопряженного с ней рупора 7 осуществляет подстройку на оптимум АЧХ и мощности ультразвука.Формула изобретения
1. СПОСОБ СОГЛАСОВАНИЯ ПОДВИЖНОЙ СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ВОЗДУШНОЙ СРЕДОЙ, заключающийся в том, что в предрупорной камере преобразователя устанавливают подвижную систему излучателя ультразвука и стенку с одним или несколькими отверстиями, сечения которых совпадает с сечением сопряженного с ними входного отверстия рупора, с зазором друг относительно друга, возбуждают ультразвук излучателем в предрупорной камере и излучают его в воздушную среду через выходное отверстие рупора, отличающийся тем, что в предрупорной камере создают акустический резонатор путем выбора величены зазора между подвижной системой излучателя и стенкой с одним или несколькими отверстиями и осуществляют настройку резонатора на частоту, при которой достигается обтимальная форма амплитудно-частотной характеристики и излучаемой мощности преобразователя. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что эффективную величину зазора выбирают кратной половине длины волны излучаемого ультразвука, а сечение входного отверстия рупора выбирают из условия согласования с предрупорной камерой акустическим резонатором.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к шумоглушению источников, расположенных в замкнутых объемах, и может быть использовано преимущественно в установках, имеющих периодически открываемые технологические камеры, являющиеся одновременно одним из основных источников тонального шума, например в установках для ультразвуковой очистки материалов и изделий в жидких средах
Устройство для очистки деталей // 2024336
Способ очистки оптических деталей // 2010629
Изобретение относится к очистке оптических деталей и кристаллов и может быть использовано в оптической промышленности
Изобретение относится к глушению шума источников, требующих постоянного доступа или вентиляции, и может быть использовано преимущественно в установках для жидкостной очистки материалов и изделий, излучающих тональный шум поверхностью рабочей жидкости
Способ ультразвуковой очистки отверстий // 2000859
Установка для ультразвуковой очистки лент // 1780878
Установка для ультразвуковой очистки изделий // 1768327
Устройство для очистки изделий // 2106210
Изобретение относится к оборудованию для очистки изделий с использованием моечных жидкостей в поле акустических колебаний
Устройство для очистки деталей // 2107561
Способ обработки загрязненных поверхностей // 2118575
Изобретение относится к области ультразвуковой очистки в жидкой среде и может быть использовано дли очистки изделий от загрязнений в ультразвуковых технологических установках с пьезоэлектрическими преобразователями колебаний, в частности, для очистки фильтров и фильтроэлементов
Изобретение относится к технике индивидуальной очистки изделий и может быть использовано, например, в производстве полупроводниковых приборов на операциях мегазвуковой очистки пластин кремния, а также фотошаблонов
Установка ультразвуковой очистки // 2175274
Изобретение относится к чистке с использованием ультразвуковых колебаний и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки загрязненных поверхностей
Способ акустической обработки объекта // 2178729
Изобретение относится к способам акустической обработки различных объектов, основанным на воздействии на них акустических колебаний через жидкую среду, и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства, например в металлургии, машиностроении, в химической, пищевой, легкой промышленности, в медицине и других областях
Установка ультразвуковой очистки // 2181635
Изобретение относится к очистке загрязненных поверхностей с использованием ультразвуковых колебаний и может быть использовано в различных отраслях промышленности
Устройство для ультразвуковой очистки // 2184625
Изобретение относится к оборудованию для ультразвуковой очистки, которое используется для удаления различных загрязнений с поверхностей небольших партий мелких и средних деталей, лабораторного инструмента, медицинского инструментария и т.п