Opublikowano: 5.Y.1971 KI. 42 k, 4ty06 MKPG 01 n, 29/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Leszek Filipczynski, Boleslaw Lesniak Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Pro¬ blemów Techniki), Warszawa (Polska) Koncentrator drgan ultradzwiekowych Przedmiotem wynalazku jest koncentrator drgan ultradzwiekowych stosowany w urzadzeniach do wytwarzania fal ultradzwiekowych w plynach, a takze w urzadzeniach do zgrzewania ultradzwie¬ kowego itp.Dotychczas stosowane koncentratory drgan ultra¬ dzwiekowych maja zazwyczaj ksztalt cylindra zwezajacego sie w sposób plynny lub skokowy. Ko¬ niec koncentratora o mniejszym przekroju drga w plynie promieniujac wiazke ultradzwiekowa.Wada dotychczasowych koncentratorów jest brak informacji o amplitudzie drgan konca o mniej¬ szym przekroju, która to amplituda zmienia sie w zaleznosci od warunków sprzezenia z otaczaja¬ cym plynem, od rozstrojenia koncentratora na sku¬ tek podwyzszenia temperatury, od zmiany czesto¬ tliwosci pracy przetwornika itp. Na skutek tego nie mozna ustalic wartosci rzeczywistej amplitu¬ dy drgan konca o mniejszym przekroju, od któ¬ rej zalezy natezenie fali promieniowanej do ply¬ nu, co stanowi podstawowa przeszkode w odtwa¬ rzaniu warunków pracy urzadzen ultradzwieko¬ wych.Celem wynalazku jest zbudowanie koncentrato¬ ra, który bylby pozbawiony powyzszych wad.Cel ten osiagnieto przez to, ze we wnetrzu kon¬ centratora przytwierdzony jest przetwornik pie¬ zoelektryczny z wyprowadzonym przewodem elek¬ trycznym lub z wyprowadzonymi dwoma przewo- 10 20 25 so darni elektrycznymi, do których przylaczony jest miernik, wzglednie przylaczony jest uklad regu¬ lacji pracy przetwornika ultradzwiekowego.Istota wynalazku jest dokladniej objasniona w oparciu o rysunek przedstawiajacy przykladowo wykonany koncentrator wedlug wynalazku.Z przetwornikiem ultradzwiekowym 1 sprzeg¬ niety jest koncentrator 2, który ma wydrazony otwór 3. We wnetrzu otworu przytwierdzono prze¬ twornik piezoelektryczny 5. W koncentratorze wy¬ drazony jest kanal 6 laczacy otwór 3 z otoczeniem, w którym przeprowadzono przewód elektryczny 7 odchodzacy od przetwornika 5. Przewód elektrycz¬ ny polaczony jest z jednej strony z metalizowana powierzchnia przetwornika piezoelektrycznego 5, z drugiej strony z miernikiem elektrycznym 8.W przypadku, gdy koncentrator jest wykonany z przewodnika wystarczy jego uziemienie i uzie¬ mienie miernika elektrycznego. W przeciwnym przypadku kanalem 6 nalezy przeprowadzic dwa przewody elektryczne laczace obie metalizowane powierzchnie przetwornika piezoelektrycznego 5 z miernikiem elektrycznym 8.Dzialanie ukladu jest nastepujace. Podczas drgan koncentratora 2 na okladkach przetwornika pie¬ zoelektrycznego 5 powstaje napiecie elektryczne, które przy stalej czestotliwosci Jett proporcjonal¬ ne do amplitudy drgan tego obszaru koncentrato¬ ra, w którym znajduje sie przetwornik piezoelek- 6286562865 tryczny. W ten sposób uzyskuje sie istotna infor¬ macje o drganiach koncentratora na przyklad o drganiach konca 4 o mniejszym przekroju. Stad mozna wyznaczyc natezenie fali wypromieniowa- nej do plynu otaczajacego koncentrator.Informacje te mozna takze wykorzystac do re¬ gulacji ukladu pracy przetwornika ultradzwieko¬ wego 1, tak aby utrzymac stala amplitude drgan konca 4 o mniejszym przekroju. PL PLPublished: 5.Y.1971 KI. 42 k, 4ty06 MKPG 01 n, 29/04 UKD Inventors of the invention: Leszek Filipczynski, Boleslaw Lesniak Patent owner: Polish Academy of Sciences (Institute of Fundamental Technological Problems), Warsaw (Poland) Ultrasonic vibration concentrator The subject of the invention is an ultrasonic vibration concentrator used in devices for generating ultrasound waves in liquids, as well as in ultrasonic welding devices and the like. The ultrasonic vibration concentrators used so far usually have the shape of a cylinder tapering in a smooth or stepwise manner. The end of the concentrator with a smaller cross-section vibrates in the fluid radiating the ultrasonic beam. The disadvantage of the existing concentrators is the lack of information about the vibration amplitude of the end with a smaller cross-section, which amplitude changes depending on the conditions of connection with the surrounding liquid, from the disturbance of the concentrator on the effect of the temperature increase, the change in the frequency of the converter operation, etc. As a result, it is not possible to determine the actual value of the vibration amplitude of the end with a smaller cross-section, on which the intensity of the wave radiated to the fluid depends, which is the main obstacle to The purpose of the invention is to build a concentrator that would be free from the above drawbacks. This objective was achieved by the fact that inside the concentrator a piezoelectric transducer with an electric conductor or with it is connected to the two electric lines to which it is connected the meter, or the regulation system of the ultrasonic transducer operation is connected. The essence of the invention is explained in more detail on the basis of a drawing showing an example of a concentrator according to the invention. With the ultrasonic transducer 1, the concentrator 2 is connected, which has an open hole 3. The inside of the hole is attached piezoelectric transducer 5. A conduit 6 is depicted in the concentrator, connecting the hole 3 with the environment in which the electric conductor 7 leading from the transducer 5 is led. The electric conductor is connected on one side to the metallized surface of the piezoelectric transducer 5, on the other side with an electric meter 8. In the case when the concentrator is made of a conductor, it is enough to ground it and to ground the electric meter. Otherwise, two electric wires should be run through the channel 6, connecting both metallized surfaces of the piezoelectric transducer 5 with the electric meter 8. The operation of the system is as follows. During the vibrations of the concentrator 2 on the covers of the piezoelectric transducer 5 an electric voltage is generated which, at a constant frequency of Jett, is proportional to the amplitude of the vibration of the area of the concentrator in which the piezoelectric transducer is located. In this way, significant information is obtained about the vibrations of the concentrator, for example about the vibrations of the end 4 with a smaller cross section. Thus, the intensity of the wave radiated to the fluid surrounding the concentrator can be determined. This information can also be used to regulate the operation of the ultrasound transducer 1 so as to maintain a constant amplitude of the vibration of the end 4 with a smaller cross-section. PL PL