CS227150B1

CS227150B1 - Ultrasonic converter

Info

Publication number: CS227150B1
Application number: CS354182A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Doc Ing Csc Skvor; Aladar Ing Borszaky
Original assignee: Zdenek Doc Ing Csc Skvor; Aladar Ing Borszaky
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález řeší ultrazvukový měnič, zejména pro ultrazvukové čistící zařízení»The invention solves an ultrasonic transducer, in particular for ultrasonic cleaning equipment »

V ultrazvukových čistících zařízeních se vesměs jako měniče používají soustavy složené z radiátoru zpravidla kuželového tvaru, piezoelektrické tloušťkově kmitající destičky, elektrody a válcového zakončení. Zakončení se realizuje z materiálu, u něhož je vlnový odpor větší než je materiál radiátoru. Zakončení bývá z oceli a radiátor z lehké kovové slitiny např. duralu anebo z titanu. Měnič anebo měniče jsou přitmeleny radiátorem ke dnu anebo stěně nádoby, které tvoří membránu přenášející kmity radiátoru do čistícího kapalného prostředí.In ultrasonic cleaning devices, systems consisting mostly of a cone-shaped radiator, a piezoelectric thickness-oscillating plate, an electrode and a cylindrical tip are generally used as transducers. The termination is made of a material whose wavelength is greater than that of the radiator. The ending is made of steel and radiator made of light metal alloy such as duralumin or titanium. The transducer (s) are bonded by the radiator to the bottom or wall of the container, which forms a membrane transferring the oscillations of the radiator to the cleaning liquid environment.

V běžně používaném uspořádání je soustava zatížena jednostranně, což vyžaduje větší počet konstrukčních dílů.In a commonly used configuration, the assembly is loaded unilaterally, requiring a greater number of components.

Uvedené nevýhody odstraňuje ultrazvukový měnič zejména pro čistící zařízení, a piezoelektrickou tloušťkově kmitající destičkou s elektrodou a radiátorem, .podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen alespoň dvěma piezoelektrickými tloušťkově kmitajícími destičkami, které mezi sebou svírají střední elektrodu a jsou sevřeny mezi dvěma radiátory.These disadvantages are overcome by an ultrasonic transducer, in particular for a cleaning device, and a piezoelectric thickness oscillating plate with an electrode and a radiator according to the invention. Its essence consists in that it consists of at least two piezoelectric thickness oscillating plates, which grip the central electrode between them and are clamped between two radiators.

Je výhodné, jestliže piezoelektrické tloušťkově kmitající destičky a střední elektroda jeou nasazeny na svorníku, na který jsou našroubovány radiátory.Preferably, the piezoelectric thickness oscillating plates and the central electrode are mounted on a bolt to which the radiators are screwed.

V uspořádání podle vynálezu soustava pracuje při souměrném zatížení, je realizována symetricky a skládá se z menšího počtu dílů než známá řešení.In the arrangement according to the invention, the system operates under symmetrical load, is implemented symmetrically and consists of fewer parts than known solutions.

Vynález je blíže objasněn na příkladu provedení pomocí ·The invention is illustrated in more detail by way of example with the aid of:

227 150 přiloženého výkresu, na němž obr. 1 znázorňuje uspořádání měniče podle vynálezu a obr. 2 znázorňuje ultrazvukové čisticí zařízení s měničem podle vynálezu.227 150 of the accompanying drawing, in which FIG. 1 shows an arrangement of a transducer according to the invention and FIG. 2 shows an ultrasonic cleaning device with a transducer according to the invention.

Ultrazvukový měnič podle obr. 1 je tvořen dvěma piezoelektrickými tloušťkově kmitajícími destičkami 1 a 2 se středovou dírou, k nimž přiléhají shodné radiátory a válcového nebo jiného tvaru, realizované z lehké kovové slitiny s přiměřeně nízkým vlnovým odporem. Mezi piezoelektrickými tloušťkově kmitajícími destičkami 1 a 2 je sevřena střední elektroda j>. Piezoelektrické tloušťkově kmitající destičky 1 a 2 a střední elektroda *> jsou nasazeny na svorník 6, na jehož závity jsou našroubovány radiátory 2 a čímž je zároveň zajištěno potřebné mechanické předpětí. Piezoelektrické tloušťkově kmitající destičky 1 a 2 jsou ke střední elektrodě 2 přiloženy shodnými elektrodami vzhledem k jejich polarizací. Střední elektroda 2 tvoří jeden elektrický pól a za druhý slouží libovolný radiátor 2. nebo 4. Celní plochy 2 a 8 radiátorů 2 a 4 ultrazvukového měniče 9 podle obr. 2 jsou spojeny, s výhodou přitmeleny, ke kovovým membránám 10 a 11, které tvoří stěny nebo dna dvou oddělených nádob na čistící lázně 12 a 12» Stěny nádob proti kovovým membránám 10 a 11 se s výhodou realizují tak, aby nebyly rovnoběžné, anebo aby měly konvexní tvar a tak bylo zabráněno vytvoření nežádoucího vidu kmitání ve směru osy ultrazvukového měniče 2 nebo měničů.The ultrasonic transducer of FIG. 1 consists of two piezoelectric thickness oscillating plates 1 and 2 with a central hole adjacent to the same radiators and cylindrical or other shape, made of a light metal alloy with a reasonably low wave resistance. Between the piezoelectric thickness oscillating plates 1 and 2 a central electrode 1 is clamped. The piezoelectric thickness-oscillating plates 1 and 2 and the central electrode *> are mounted on a bolt 6, on whose threads the radiators 2 are screwed, thereby ensuring the necessary mechanical prestressing. Piezoelectric thickness oscillating plates 1 and 2 are attached to the central electrode 2 by identical electrodes due to their polarization. The central electrode 2 forms one electric pole and secondly serves any radiator 2 or 4. The front surfaces 2 and 8 of the radiators 2 and 4 of the ultrasonic transducer 9 of FIG. 2 are connected, preferably cemented, to the metal membranes 10 and 11 forming The walls of the containers against the metal membranes 10 and 11 are preferably designed so that they are not parallel or of a convex shape, thus avoiding the formation of an undesired oscillation mode in the direction of the axis of the ultrasonic transducer 2. or converters.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je to, že měnič je konstrukčně jednodušší, je akusticky symetrický i symetricky zatížený a pracuje při elektrickém buzení v příznivějších podmínkách, než při uspořádání nesymetrickém. Výhodou konfigurace podle obr. 2 je déle to, že režim ultrazvukového měniče 2 v zásadě nezávisí na výšce hladiny kapaliny v čistící lázni 12 a 13 a dále to, že dvojité uspořádání umožňuje současné a z provozního hlediska ekonomfcké čistění ve dvou různých lázních s ohledem například na druh anebo čistotu lázně.The advantage of the arrangement according to the invention is that the converter is structurally simpler, is acoustically symmetrical and symmetrically loaded, and operates under more favorable electrical excitation conditions than in an unbalanced configuration. The advantage of the configuration of FIG. 2 is that the mode of the ultrasonic transducer 2 essentially does not depend on the level of the liquid in the cleaning baths 12 and 13, and that the double arrangement allows simultaneous and economical cleaning in two different baths, for example the type or purity of the bath.

Claims

An ultrasonic transducer, in particular for a cleaning device, having a piezoelectric thickness oscillating plate with an electrode and a radiator, characterized in that it consists of at least two piezoelectric thickness oscillating plates (1 and 2) which clamp the central electrode (5) between them and are clamped between two radiators (3 and 4).

Ultrasonic transducer according to claim 1, characterized in that the piezoelectric thickness oscillating plates (1 and 2) and the central electrode (5) are mounted on a bolt (6) onto which the radiators (3 and 4) are screwed.