CS210480B1 - Piezokeramický rezoúátor kmitající tloušťkově podélnými kmity š potlačenými parazitními rezonancemi - Google Patents

Description

Vynález se týká piezokeramickéhb rezopátoru kmitajícího tloušťkově podélnými kmity s potlačenými parazitními rezonancemi.!

Dosud používané piezokeramické rezoňátory kmitající tloušťkově podélnými kmity, mají na rozdíl od rezonátorů krystalovj|ch tvary rovnoběžnostěnů či kruhových despk. U těchto rezonátorů je možno dosáhnout pouze širokého spektra kmitu v okolí charakteristické pracovní frekvence. V důsledku rozdílného hmotového zatížení v kmitajícím rezonátorů ve směru kolmém k tloušťce (zejména okrajů), dochází ke vzniku jedlejších rezonančních kmitů, které obetjhě mají rozdílný kmitočet od charakteristického tloušťkového kmitu rezonátorů, avšak s tímto charakteristickým kmitem jsou lézány. To má za následek vznik celé řady Nežádoucích kmitů v blízkosti tohoto charakteristického kmitu rezonátorů, spojený jse snížením jeho činitele jakosti a tedy i se snížením účinnosti využití energie na charakteristické kmitání rezonátorů. i

Výše uvedené nedostatky jsou potlačeíny vynálezem, jehož podstatou je, že jejho tloušťkový profil je zaoblen nebo zkosen a to alespoň na jedné straně.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že úpfavou profilu tloušťkového rezonátorů se docílí sjednocení kmitů, generovaných v okja2 jových hmotově méně zatížených částech rezonátorů s kmitočtem charakteristického tloušťkového kmitu rezonátorů. Tím se dosáhne jednak lepšího rozlišení a jednak vyššího činitele jakosti tohoto kmitu, a tedy i vyšší účinnosti využití energie pří provozu piezokeramického rezonátorů.

Vynález bude blíže vysvětlen á popsán na sedmi obrázcích, znázorňujících tři možné příklady provedení podle vynálezu, přičemž obr. 1 znázorňuje bokorys zkoseného piezokeramického kruhového rezonátorů, popsaného v příkladu 1, obr. 2a, zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátorů před zkosením a obr. 2b po provedeném zkosení. Obr. 3 znázorňuje bokorys zaobleného piezokeramického kruhového rezonátorů, popsaného v příkladu 2, obr. 4a zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátóru před zaoblením a obr. 4b po provedeném zaoblení. Obr. 5 představuje nárys a obr. 6 bokorys zkoseného piezokeramického obdélníkového rezonátorů, popsaného v příkladu 3, obr. 7a zachycuje admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovních tloušťkových kmitů tohoto rezonátorů před zkosením a obr, 7b po provedeném zkosení.

210488

Příklad 1

Kruhový rezonátor, uvedený na obrázku 1, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku titaničitanu-manganičitanu olovnato-lanthanitého (Pb₀,93La_0j04) ’(Ti₀,9gMn₀,02)O3 měí průměr r=12,52 mm, tloušťku 1 mm a úhel zkosení 2 horní plochy 3 = 1,7 stupně a úhel zkosení 2’ spodní plochy 3‘ byl 1,7 stupně.

Na obrázku 2a jsou pak uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedenou úpravou tloušťtového profilu 1 a -na obr. 2’ po provedené úpravě tloušťkového profilu 1. Z těchto obrázků (2a, 2a’) je patrný pozitivní účinek provedené úpravy tloušťkového profilu (1) rezonátoru.

Př í k1 a d 2

Kruhový rezonátor, uvedený na obrázku 3, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku zirkoničitanu-titaničltanu olovnatého štrontnatého (Pb_o,₉2Sr_o,o8) (Zro^Tio^jCb měl průměr r = 38 mm a tloušťku 6 mm a poloměr zaoblení 4 Horní plochy 3 r = 87 milimetrů do vzdálenosti 3 mm od okraje a poloměr zaoblení 4’ spodní plochy 3’ r = 409 mm do vzdálenosti 7 mm od okraje rezonátoru. Na obrázku 4a jsou uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedením úpravy tloušťkového profilu 1 a po provedené úpravě tloušťkového profilu 1 na obr. 4b. Z těchto obrázků je zřejmé, že provedená úprava vedla k pozitivnímu výsledku. ;

Příklad3 .

Rezonátor obdélníkového tvaru, uvedený na obr. 5 a 6, vyrobený ze zpolarizovaného piezokeramického materiálu na bázi pevného roztoku zirkoničitanu-titaničitanu olovnatého Pb(Zr₀,6oTio.4o)03 s příměsí '2% molárních oxidu manganičitého (MnOj měl rozměry 7x4x1 mm. Zkosení 2 horní plochy 3 činilo=10,8 stupně do vzdálenosti 2 mm od okrajů vzorku.

Na obrázku 7a jsou uvedena admitanční spektra kmitů v blízkosti pracovního tloušťkového kmitu piezokeramického rezonátoru před provedenou úpravou tloušťkového profilu 1 a na obr. 7b po provedené úpravě tloušťkového profilu 1. Z tohoto obrázku je patrné, že úprava tloušťkového profilu 1 tohoto rezonátoru se rozněž projevila kladně.

Claims (5)

1. Piezokeramický rezonátor kmitající tloušťkově podélnými kmity s potlačenými parazitními rezonancemi, vyznačující se tím, že jeho tloušťkový profil' (lj je zaoblen nebo zkosen, a to alespoň na jedné straně.

2. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zkosení (2) na jedné z hlavních ploch (3 nebo 3‘J kolmé ke směru tloušťkově podélných kmitů, je v rozmezí 0,01 až 45 ° do vzdálenosti v rozmezí 0,1 až 50 % největšího délkového rozměru rezonátoru.

3. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zkosení obou hlavních ploch (3, 3’) kolmých ke směru tloušťkově podélných kmitů je v rozmezí 0,01 až 45 ° do vzdálenosti od okraje rezoYNALEZU nátoru v rozmezí 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.

4. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že zaoblení (4) jedné z hlavních ploch (3 nebo 3’) má poloměr v rozmezí 0,1 až 20 X větší, než je největší délkový rozměr rezonátoru a je provedeno do vzdálenosti 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.

5. Piezokeramický rezonátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že zaoblení obou hlavních ploch (3, 3’) má poloměr v rozmezí 0,1 až 20 X větší, než je největší délkový rozměr rezonátoru a je provedeno do vzdálenosti 0,1 až 50 % průměru nebo šířky rozměru rezonátoru.