Пьезоэлектрический преобразователь энергии

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и1947933 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05.07.78 (21) 2637777/18-25

tиIм.к . сприсоедi нением заявки ¹Н 01 L 41/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опублиновано 30.0782 Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 300782 (53) УДК 537 ° 228 ° . 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.A. Андреев, В.В. Шапкин и М.Ф. Д бовф($ ."-,,„ г:, ;1,;.;., —, удо 3щр,:.;Крас ного (71) Заявитель

Ленинградский государственный ордена

Знамени педагогический институт им. epee на (54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

20

30

Изобретение относится к пьезоэлектрическим устройствам, а именно к пьезоэлектрическим преобразователям энергии, и может быть использовано в качестве резонаторов, фильтров, линий задержки, излучателей и приемников ультразвука, преобразователей

° различных физических величин в частоту.

Известны пьезоэлектричесхие устройства, использующие кристаллический кварц (13.

Обладая хорошей температурной стабильностью, кварцевые пьезоэлектрические устройства имеют малый коэффициент электромеханической связи.

Относительно большим коэффициен том, а следовательно, и большей эффективностью преобразования обладают пьезоэлектрические преобразователи на основе синтетических кристаллов, например кристаллов германата свинца 123, германата лития ГЗ). .Известен также пьезоэлектрический преобразователь энергии, содержащий сегнетоэлектрический монокристалл

2-среза, -в котором монокристалл выполяен из сегнетоэлектрического нио.бата лития (4).

Кристалл работает как преобразователь электрической энергии в механическую (или обратно) и имеет коэффициент электромеханической связи

К=0,2. Мерой эффективности преобразования служит квадрат коэффициента электромеханической связи, который

t в данном случае мал и составляет К =

=0,04.

Цель изобретения — увеличение эффективности преобразования энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом преобразователе энергии, содержащем сегнетоэлектрический монокристалл Z-среза, последний выполнен из сегнетоэлектрического ниобата бария стронция Ва0 Зг„ МЬД .

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Пьезоэлектрический преобразователь содержит монокристалл сегнетоэлектрического ниобата бария: стронция

Ва О уЗ Ьт О 64 МЪ,1ОЬ, ВЫРЕЗаННЫй таК что гранИ кристалла попарно перпендикулярны осям Х,у,2, а электрическве поле направлено по оси Z.

Работа пьезопреобразователя заключается в том, что если переменное электрическое поле Е направлено по оси Z то в кристалле за счет пьезо947933

Формула изобретения

Составитель Б. Баев

Редактор A. Огар ТехредЛ. Пекарь Корректор В. Бутяга

Эаказ 5663 6 Тираж .761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, . r. Ужгород, ул. Проектная, эффекта возбуждаются чистые продольные упругие волны. Кристаллы 2-среза ниобата бария стронция при продольных колебаниях имеют коэффициент электромеханической связи К 0,425, что в 2,1 раза больше коэффициента электромеханической связи преобразователей Z-среза ниобата лития, работающих также на продольных волнах. увеличение эффективности преобразования у электрической энергии в механическую предлагаемым преобразователем, по сравнению с прототипом можно оценить по отношению квадратов их коэффициентов К

К„„аЕ где К -.коэффициент электромеха659 нической связи предлагаемого преобразователя (моно- 20 кристалл Бао, 9г„ь+ МЬ 06 ;

К - коэффициент электромеханической связи прототипа

1,t4 (монокристалл И ЙЬОз) Из соотношения (12 видно, что изобретение дает повышение эффективности преобразования энергии в 4,5 раза по сравнению с прототипом.

Пьезоэлектрический преобразователь энергии, содержащий сегнетоэлектрический монокристалл 2-среза, отличающийся тем, что. с целью увеличения эффективности преобразования, монокристалл выполнен из сегнетоэлектрического ниобата бария стронция ВаО,М "аь НЬ ОЬ.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1388997, кл. H 1 Е, опублик. 1975.

2. Патент Франции Р 2290042, кл. Й 01 Ю 31/00, опублик. 1976.

3. Патент Англии У 1339016, кл. Н 1 Е, опублик. 1973.

4. Journal of aconst Soc.Amer", 1967, V.42, 9 6, P.1223-1231 (протогип).