LT6532B - Electrical signal generator - Google Patents

Electrical signal generator Download PDF

Info

Publication number
LT6532B
LT6532B LT2016108A LT2016108A LT6532B LT 6532 B LT6532 B LT 6532B LT 2016108 A LT2016108 A LT 2016108A LT 2016108 A LT2016108 A LT 2016108A LT 6532 B LT6532 B LT 6532B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
electrical signal
signal generator
piezoelectric
electric signal
concentrator
Prior art date
Application number
LT2016108A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2016108A (en
Inventor
Ramutis BANSEVIČIUS
Darius EIDUKYNAS
Vytautas JŪRĖNAS
Original Assignee
Kauno technologijos universitetas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kauno technologijos universitetas filed Critical Kauno technologijos universitetas
Priority to LT2016108A priority Critical patent/LT6532B/en
Publication of LT2016108A publication Critical patent/LT2016108A/en
Publication of LT6532B publication Critical patent/LT6532B/en

Links

Landscapes

  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Electrical signal generator of extinction vibrating comprises mechanical impactor that generates a uniform amplitude mechanical shock to a resonator, a special form concentrator having an ultrasound frequency that allows generating an electrically signaling oscillation in the ultrasound frequency range and contacting the entire surface area with a piezoelectric material, thereby protecting it's from the impact effect.

Description

Išradimo sritisField of the Invention

Išradimas priskiriamas energijos surinkimo įrenginių (angį. „harvester“) sričiai, konkrečiai gęstančių virpesių elektriniam signalui generuoti ir tiesiogiai valdyti ultragarsinį variklį, taip išvengiant tradicinių maitinimo šaltinių, tokių kaip elektros tinklas, akumuliatorius, baterija ir pan.The present invention relates to the field of energy harvesting equipment, specifically to the generation of extinguishing oscillation electrical signal and direct control of an ultrasonic motor, thus avoiding conventional power supplies such as mains, battery, battery and the like.

Technikos lygisState of the art

Yra žinomas pjezoelektrinis gęstančių virpesių elektrinio signalo generatorius, sudarytas iš bronzinio disko ir disko formos pjezoelektrinės keramikos, pritvirtintos ant bronzinio disko. Bronzinio disko kraštai standžiai įtvirtinti rėme. Gęstančių virpesių elektrinis signalas generuojamas iš disko (tuo pačiu ir pjezoelektrinės keramikos) vibracijų, sukeltų plieninės sferos, krentančios iš tam tikro nustatyto aukščio.There is a known piezoelectric oscillating electric signal generator consisting of a bronze disk and a disk-shaped piezoelectric ceramic mounted on a bronze disk. The edges of the bronze disc are rigidly fixed in the frame. The electrical signal of the quenching oscillations is generated from vibrations of the disk (and also of piezoelectric ceramics) caused by a steel sphere falling from a certain height.

Nurodytame įrenginyje generuojamo gęstančių virpesių elektrinio signalo maksimalus dažnis yra 4 kHz. Be to, plieninė sfera tiesiogiai smūgiuoja į pjezoelektrinę keramiką, kuri yra labai trapi ir gali būti lengvai pažeista smūginių jėgų. Kitas tokio generatoriaus trūkumas - nevienodos amplitudės smūgis priklausomai nuo žadinimo sąlygų, ko pasėkoje negaunamas vienodas sugeneruotas gęstančių virpesių elektrinis signalas.The quiescent electric signal generated by the specified device has a maximum frequency of 4 kHz. In addition, the steel sphere directly impacts piezoelectric ceramics, which are very fragile and can be easily damaged by impact forces. Another disadvantage of such a generator is the shock of unequal amplitude depending on the excitation conditions, which results in a non-uniform generation of the quenching electric signal.

Taip pat yra žinomas smūginis energijos surinkimo (angį. „harvester“) prietaisas, skirtas gęstančių virpesių elektriniam signalui generuoti, sudarytas iš trijų sluoksnių rėmo su viduryje suformuota cilindrine ertme ir joje esančia plienine sfera bei pjezoelektrinės gembės, pritvirtintos prie viršutinio rėmo sluoksnio. Gęstančių virpesių elektrinis signalas generuojamas tuomet, kuomet dėl aplinkos poveikio cilindrinėje ertmėje esanti sfera smūgiuoja į pjezoelektrinę gembę taip sužadindama savuosius pjezoelektrinės gembės virpesius.Also known is a collector energy harvester for generating an electrical signal for quenching vibrations, consisting of a three-layer frame with a central cylindrical cavity and a steel sphere within it, and piezoelectric brackets attached to the upper layer of the frame. An electrical signal of quenching oscillations is generated when, due to environmental influences, a sphere within the cylindrical cavity strikes the piezoelectric clamp, thus exciting its own vibration of the piezoelectric clamp.

Nurodytas prietaisas tinkamas darbui žemuose, 20-190 Hz diapazono, dažniuose. Be to, čia irgi plieninė sfera tiesiogiai smūgiuoja į pjezoelektrinę gembę, todėl galimas trapios pjezoelektrinės medžiagos pažeidimas ar visiškas jos suskaldymas. Kitas tokio prietaiso trūkumas - nevienodos amplitudės smūgis priklausomai nuo žadinimo sąlygų, ko pasėkoje negaunamas vienodas sugeneruotas gęstančių virpesių elektrinis signalas.The specified device is suitable for low frequencies in the range 20-190 Hz. In addition, here the steel sphere will directly impact the piezoelectric clamp, resulting in the risk of fragile breakdown of the piezoelectric material or its complete fragmentation. Another disadvantage of such a device is the shock of unequal amplitude depending on the excitation conditions, which results in a non-uniform generation of the quenching electric signal.

Dar yra žinomas pjezoelektrinis gęstančių virpesių elektrinio signalo generatorius, sudarytas iš cilindrinio tuščiavidurio korpuso, dviejų apsaugine plokštele dengtų disko formos pjezoelektrinių elementų, priklijuotų jo galuose statmenai cilindro išilginei ašiai bei plieninės sferos, esančios kreipiančiajame vamzdyje cilindrinio korpuso viduje. Gęstančių virpesių elektrinis signalas generuojamas tuomet, kuomet plieninė sfera dėl viso cilindrinio korpuso virpesių smūgiuoja į pjezoelektrinius elementus, todėl sužadinami pjezoelektrinių elementų rezonansiniai virpesiai (žr. JAV patento paraiška Nr. US20040041498 A1, paskelbta 2004.03.04)Also known is a piezoelectric oscillator electric wave generator consisting of a cylindrical hollow body, two disk-shaped piezoelectric elements coated at its ends perpendicular to the longitudinal axis of the cylinder and a steel sphere in the guide tube inside the cylindrical housing. An electrical signal of quenching oscillations is generated when the steel sphere shocks piezoelectric elements due to vibrations of the entire cylindrical body, causing excitation of the piezoelectric elements (see U.S. Patent Application No. US20040041498 A1, published March 4, 2004).

Tačiau nurodytame įrenginyje gaunamas nevienodos amplitudės smūgis priklausomai nuo žadinimo sąlygų, ko pasėkoje negaunamas vienodas sugeneruotas gęstančių virpesių elektrinis signalas.However, the specified device produces an unequal amplitude shock depending on the excitation conditions, which results in a non-uniform generation of the quenching electric signal.

Išradimo esmėThe essence of the invention

Išradimo tikslas - generuojamo gęstančių virpesių elektrinio signalo dažnio padidinimas, pjezoelektrinės medžiagos apsaugojimas nuo tiesioginio smūgio jėgų bei smūgio, turinčio vienodą amplitudę, sukūrimas.The object of the present invention is to increase the frequency of the electric signal of quenching oscillations, to protect the piezoelectric material from direct impact forces and to create an impact of uniform amplitude.

Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad generatoriaus konstrukcija turį mechaninį smūgiuotuvą, kuriantį vienodos amplitudės mechaninį smūgį į rezonatorių - specialios formos koncentratorių, turintį ultragarsinį dažnį, kas leidžia generuoti gęstančių virpesių elektrinį signalą ultragarsiniame dažnių diapazone, bei visu paviršiaus plotu kontaktuojantį su pjezoelektrine medžiaga, taip apsaugant pjezoelektrinę medžiaga nuo smūgio efekto.The object of the invention is achieved by the fact that the structure of the generator has a mechanical impactor which produces a mechanical impact of equal amplitude to the resonator - a special shape concentrator having an ultrasonic frequency, which allows generating quiescent electric signal in ultrasonic frequency range and the whole surface piezoelectric material against impact.

Išradimo esmė paaiškinama pateiktu paveikslu paveiksle pateiktas gęstančių virpesių elektrinio signalo generatoriaus brėžinys (pjūvis).BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING Figure 1 is a drawing (section) of a quenching electric signal generator.

Išradimo įgyvendinimo variantai (detalus aprašymas)Embodiments of the Invention (Detailed Description)

Gęstančių virpesių elektrinio signalo generatorių sudaro mechaninis smūgiuotuvas 1, siaurėjančio profilio formos aliuminio lydinio koncentratorius 2, plastikinis korpusas 3, guminė įvorė 4, pjezoelektriniai žiedai 5, atsvaras 6, įveržimo sraigtas 7, atraminė guma 8, dangtelio įveržimo sraigtai 9, plastikinis dangtelis 10.The oscillator of extinguishing vibrations consists of mechanical shock absorber 1, tapered aluminum alloy concentrator 2, plastic body 3, rubber bushing 4, piezoelectric rings 5, counterweight 6, clamping screw 7, support rubber 8, cap screws 9, plastic.

Gęstančių virpesių elektrinis signalas generuojamas taip:The electrical signal of the quenching oscillations is generated as follows:

Mechaninis smūgis generuojamas mechaniniu smūgiuotuvu 1 nuspaudžiant jo judamą dalį kryptimi, pažymėta figūroje strėlyte (į apačią). Smūgio energija perduodama siaurėjančio profilio formos koncentratoriaus 2 paviršiui su mažesniu skerspjūvio plotu. Iš čia smūgio energija sklandžiai paskleidžiama ir perduodama visu koncentratoriaus 2 paviršiumi su didesniu skerspjūvio plotu pjezoelektriniams žiedams 5. Pjezoelektriniai žiedai 5 dėl smūgio energijos poveikio bei atsvara 6 deformuojami ir taip sugeneruojamas gęstančių virpesių elektrinis signalas, kuris tiesiogiai perduodamas į norimą valdyti pavarą. Siekiant gauti aukštą generuojamo signalo dažnį, siaurėjančio profilio formos koncentratorius 2, pjezoelektriniai žiedai 5 bei atsveriamoji masė 6 sujungiami su įvarža (veržimo sraigto 7 pagalba, taip sudarant vientisą pjezoelektrinio keitiklio sistemą. Patogiam gęstančių virpesių elektrinio signalo generatoriaus naudojimui, ši sistema (kuri sudaryta iš: koncentratoriaus 2, pjezoelektrinių žiedų 5, atsveriamosios masės 6 bei {veržimo sraigto 7) per guminę įvorę 4 iš šonų tvirtinama plastikiniame korpuse 3. Sistema iš galo tvirtinama per atraminę gumą 8 plastikiniu dangteliu 10 įveržiant į korpuso 3 viršų panaudojant (veržimo sraigtus 9.The mechanical shock is generated by pressing the movable part of the mechanical impactor 1 in the direction indicated by the arrow (down) in the figure. The impact energy is transmitted to the surface of the tapered concentrator 2 with a smaller cross-sectional area. From here, the impact energy is smoothly distributed and transmitted across the entire surface of the hub 2 with a larger cross-sectional area to the piezoelectric rings 5. The piezoelectric rings 5 are deformed by the impact energy and counterweight 6 to generate an electric signal of damping vibrations. In order to obtain a high frequency of the generated signal, the tapered profile concentrator 2, the piezoelectric rings 5 and the counterweight 6 are connected by means of a clamp (by means of a screw screw 7) to form a single piezoelectric converter system. : the hub 2, the piezoelectric rings 5, the counterweight 6 and the {screw screw 7) through the rubber bushing 4 are laterally secured in a plastic housing 3. The system is secured to the rear via the rubber 8 by screwing the plastic cover 10 into the housing 3 using the screws 9.

Palyginus su prototipu, nauja konstrukcinių elementų visuma dėl to, kad turi mechaninj smūgiuotuvą 1, kuriantį vienodos amplitudės smūgį j ultragarsinio rezonansinio dažnio rezonatorių - koncentratorių 2, kuris perduoda smūgio energiją į pjezoelektrinius žiedus 5 taip apsaugant medžiagą nuo tiesioginio smūgio efekto, gali generuoti vienodų parametrų ultragarsinio dažnio gęstančių virpesių elektrinį signalą, skirtą ultragarsinės pavaros valdymui. Tokia sistema turi apsaugotą pjezoelektrinę medžiagą, taip padidinant gęstančių virpesių elektrinio signalo generatoriaus veikimo laiką bei patikimumą.Compared to the prototype, a new set of structural elements, by virtue of having a mechanical impactor 1 which produces an impact of equal amplitude to an ultrasonic resonant frequency resonator - concentrator 2 which transmits impact energy to piezoelectric rings 5, can produce uniform parameters to protect the material from direct impact. an ultrasonic frequency oscillating electrical signal for control of the ultrasonic actuator. Such a system has a protected piezoelectric material, thus increasing the lifetime and reliability of the extinguishing oscillator electrical signal generator.

Claims (2)

Išradimo apibrėžtisDefinition of the invention 1. Gęstančių virpesių elektrinio signalo generatorius, turintis mechaninį smūgį generuojantį elementą, pjezoelektrinę medžiagą, besiskiriantis tuo, kad turi mechaninį smūgiuotuvą (1), kuris generuoja vienodų parametrų mechaninį smūgį, perduodamą siaurėjančio profilio formos koncentratoriaus (2), tuo pačiu generuodamas vienodų parametrų gęstančių virpesių ultragarsinio dažnio elektrinį signalą.1. A continuous oscillating electrical signal generator having a mechanical shock generating element, a piezoelectric material comprising a mechanical impactor (1) which generates a mechanical shock of the same parameters transmitted by a tapered profile-shaped concentrator (2), while generating uniform parameters for outliers. vibration ultrasonic frequency electric signal. 2. Gęstančių virpesių elektrinio signalo generatorius pagal 1 punktą, besi skiriantis tuo, kad turi ultragarsinio dažnio rezonatorių - koncentratorių (2), apsaugantį pjezoelektrinę medžiagą nuo tiesioginio smūgio efekto.An oscillating oscillator electric signal generator according to claim 1, characterized in that it has an ultrasonic frequency resonator - a concentrator (2) that protects the piezoelectric material from direct impact.
LT2016108A 2016-10-31 2016-10-31 Electrical signal generator LT6532B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016108A LT6532B (en) 2016-10-31 2016-10-31 Electrical signal generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2016108A LT6532B (en) 2016-10-31 2016-10-31 Electrical signal generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2016108A LT2016108A (en) 2018-05-10
LT6532B true LT6532B (en) 2018-06-11

Family

ID=62086951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2016108A LT6532B (en) 2016-10-31 2016-10-31 Electrical signal generator

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT6532B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040041498A1 (en) 2002-08-30 2004-03-04 Yasuhiro Sakai Piezoelectric generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040041498A1 (en) 2002-08-30 2004-03-04 Yasuhiro Sakai Piezoelectric generator

Also Published As

Publication number Publication date
LT2016108A (en) 2018-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100840771B1 (en) Apparatus for generating shock wave using piezoelectric element
JPH119854A (en) Shaving device
HU214862B (en) Device for determining and/or monitoring a predetermined volume in a container
KR101047654B1 (en) Power generator for vehicle tire
US20170250627A1 (en) Power generator
KR102497279B1 (en) Ultrasonic vibrator and ultrasonic cleaning device using ultrasonic vibrator
EP2983287A1 (en) Energy harvester
US6869407B2 (en) Acoustic wave device
KR102634327B1 (en) A Ultrasonic Transducer Assembly
KR101930633B1 (en) Generator using sound pressure
KR20150007796A (en) Ultrasonic generator for pest repeller
JP6752427B2 (en) Parametric speaker
LT6532B (en) Electrical signal generator
US3517226A (en) Ultrasonic piezoelectric transducer with acoustic lens
KR101963827B1 (en) ultrasound transducer and high intensity focused ultrasound generating apparatus including the same
RU2005110574A (en) GAS FLOW METER WITH TRANSFORMATION OF JET VIBRATION IN ELECTRONIC SIGNAL AND DEVICE FOR ITS VIBRATING EXTENSION
KR20160014453A (en) Vibrator
CN104485841A (en) Transverse vibration electricity generator based on telescopic piezoelectric vibrators
JP6488513B2 (en) Focused sound field generator
JP5238453B2 (en) Electrostatic atomizer
KR20030011255A (en) Ultrasonic Cosmetic Treatment Device
JP2000287464A (en) Generator, indication lamp using the generator and bicycle using the indication lamp
US3663841A (en) Ultrasonic transducers
JP2007309901A (en) Water level detection device and facility equipment
JPH11187493A (en) Spherical langevin transducer

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20180510

FG9A Patent granted

Effective date: 20180611

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20191031