PL62874B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.XII.1967 (P 124 391) 28.XII.1966 Holandia 20.Y.1971 62874 KI. 21 g, 34 MKP H 03 h, 9/30 UKD Wlasciciel patentu: N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Ho¬ landia) Sposób wykonywania naddzwiekowej linii opózniajacej oraz naddzwiekowa linia opózniajaca wykonana tym sposobem Przedmiotem wynalazku jest sposób wykony¬ wania naddzwiekowej linii opózniajacej oraz linia opózniajaca wykonana tym sposobem. Materialem wyjsciowym do wykonania linii jest ksztaltka szklana wyposazona w dwie powierzchnie, na któ¬ rych umieszczone sa przetworniki wejsciowy i wyjsciowy, oraz w przynajmniej dwie inne po¬ wierzchnie, które tlumia, rozpraszaja lub jedno¬ czesnie tlumia i rozpraszaja drgania naddzwie- kowe.Jest rzecza znana, ze powierzchnie lub czesci powierzchni naddzwiekowych linii opózniajacych, na których nie powinno wystepowac odbicie drgan naddzwiekowych w rodzaju, na przyklad, rozpro¬ szenia drgan naddzwiekowych, wyposazone sa w material tlumiacy lub posiadaja nierówna po¬ wierzchnie. Powierzchnie taka otrzymuje sie przez piaskowanie, zlobkowanie lub formowanie zlob¬ ków jednoczesnie z operacja prasowania ksztaltki.Wynalazek dotyczy równiez sposobu wykony¬ wania naddzwiekowej linii opózniajacej. Produkt wyjsciowy stanowi ksztaltka szklana, której dwie powierzchnie sa oszlifowane i wyposazone w prze¬ tworniki wejsciowy oraz wyjsciowy. W stosowa¬ nych dotychczas sposobach wykonania wystepuja znaczne koszty produkcji jeszcze przed przystapie¬ niem do czynnosci wykanczajacych, na przyklad powtórnego szlifowania jednej z powierzchni od¬ bijajacych dla drgan naddzwiekowych w celu otrzymania wymaganego czasu opóznienia miedzy sygnalem elektrycznym przylozonym na przetwor¬ nik wejsciowy, a sygnalem generowanym przez przetwornik wyjsciowy.Celem wynalazku jest znaczne zmniejszenie wy- 5 zej wspomnianych kosztów, jak równiez kosztu czynnosci wykanczajacych. Istota sposobu wykona¬ nia linii opózniajacej wedlug wynalazku polega na tym, ze ksztaltke dzieli sie na dwie czesci, najlepiej przez przepilowanie w zasadzie równo- io legie do kierunku rozchodzenia sie fali naddzwie¬ kowej oraz do kierunku dwu dalszych powierzch¬ ni wspomnianych wyzej. Czesci te sa prosto¬ padle do powierzchni równiez wspomnianych wy¬ zej przetworników.Stosujac sposób wedlug wynalazku mozna otrzy¬ mac naddzwiekowa linie opózniajaca z ksztaltki szklanej, której dwie powierzchnie wyposazone sa w piezoelektryczne przetworniki wejsciowy i wyjsciowy spolaryzowane równolegle do po¬ wierzchni z którymi sie one stykaja a przynajmniej jedna, trzecia powierzchnia jest równolegla do podstawowego kierunku rozchodzenia sie drgan naddzwiekowych. Drgania te rozchodza sie poprzez ksztaltke szklana od przetwornika wejsciowego do 25 przetwornika wyjsciowego. Prostopadly do trze¬ ciej powierzchni wymiar ksztaltki szklanej jest mniejszy od wymiarów tej powierzchni. Kierunki polaryzacji przetworników sa równolegle do trze¬ ciej powierzchni. Przeciwlegla do trzeciej po- so wierzchni powierzchnia ksztaltki, odbijajaca roz- 15 20 0287462874 3 4 proszone drgania naddzwiekowe, uformowana jest Jako powierzchnia rozpraszajaco-tlumiaca dla drgan rozproszonych.Dzialanie linii opózniajacej wedlug wynalazku oparte jest na fakcie, ze spilowana powierzchnia stanowi lustro dla drgan naddzwiekowych. Rezul¬ tatem tego jest zachowanie sie ksztaltki takie, jak¬ by jej grubosc, mierzona w kierunku prostopadlym do tej powierzchni, byla dwukrotnie wieksza od rzeczywistej. Nastepuje dzieki temu zmniejszenie tlumienia zadanego sygnalu. Niepozadane rozpro¬ szone drgania naddzwiekowe moga wtedy padac na powierzchnie rozpraszajaco-tlumiaca ksztaltki opózniajacej przed padaniem na przetwornik wyj¬ sciowy, a zatem sa nieszkodliwe.Dalsza zaleta tego rozwiazania jest to, ze spi¬ lowana powierzchnia nie wymaga dalszej obrób¬ ki wykanczajacej. Znaczny zysk ekonomiczny uzyskuje sie w przypadku, gdy kolejno jedna po drugief wykonuje sie szereg czynnosci, na przy¬ klad topienie, prasowanie z jednoczesnym formo¬ waniem zlobków lub bruzd, szlifowanie pod do¬ kladnie okreslonym katem wzgledem powierzch¬ ni odniesienia dwu ' powierzchni, przeznaczonych dla przetworników wejsciowego i wyjsciowego, na¬ kladanie elektrod na te powierzchnie, lutowanie na nie przetworników oraz szlifowanie wszystkich linii opózniajacych otrzymanych po przepilowywa¬ niu, co ma na celu uzyskanie wlasciwego czasu opóznienia.Z punktu widzenia samej tylko wytrzymalosci mechanicznej oraz jednorodnosci szkla wewnatrz kazdej linii opózniajacej sposób wedlug wynalaz¬ ku jest znacznie lepszy niz wtedy, gdyby kazda linie wykonywano oddzielnie Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na za¬ laczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia naddzwiekowa linie opózniajaca, w której nie za¬ stosowano zasady niniejszego wynalazku, fig. 2 sluzy do ilustracji etapu sposobu wykonywania linii opózniajacej wedlug niniejszego wynalazku, fig. 3a przedstawia etap wykonywania wedlug wynalazku linii opózniajacej typu, pokazanego na fig. 3b, a fig. 4a w podobny sposób przedstawia etap wykonywania linii wedlug wynalazku w za¬ stosowaniu do linii opózniajacej pokazanej na fig. 4b.Na fig. 1 przedstawiona jest ksztaltka szklana G wyposazona w dwie plaskie powierzchnie 1 i 2, przeznaczone do umocowania na nich odpowied¬ nio przetwornika wejsciowego tx i przetwornika wyjsciowego t2. Zastosowany material szklany sta¬ nowi kompozycje, która w danych warunkach da¬ je staly czas opóznienia miedzy wejsciowymi drga¬ niami elektrycznymi przylozonymi na przetwor¬ nik ti, a wyjsciowymi drganiami elektrycznymi, generowanymi przez przetwornik t2. Ksztaltke szklana G otrzymuje sie, umieszczajac stopiony material szklany w formie o nierównych powierz¬ chniach i ochladzajac ja w celu otrzymania ksztaltki o nierównych powierzchniach. Powierz¬ chnie 1 i 2 odpowiednio sie szlifuje, aby mozna bylo na nich umiescic przetworniki ti i t2. Prze¬ tworniki te wykonane sa z cienkiej plytki ma¬ terialu piezoelektrycznego, którym moze byc na przyklad tytaniano-cyrkonian olowiu lub metalu ziem alkalicznych. Najwieksze z glównych po¬ wierzchni plytek piezoelektrycznych wyposazone sa w elektrody, przeznaczone do doprowadzania i odbierania sygnalów drgan elektrycznych.Generowane przez przetwornik ^ wibracje nad¬ dzwiekowe rozchodza sie glównie prostopadle do powierzchni 1 w kierunku przetwornika ta. Ze wzgledu na skonczone wymiary tego przetworni¬ ka jak równiez i na nieregularnosci wystepujace w materiale przetwornika oraz w szkle ksztaltki G, wychodzaca z przetwornika tx fala naddzwie¬ kowa posiada promienie, których trasy odchylaja sie od glównego kierunku rozchodzenia sie fali.Promienie te beda dalej nazywane „drganiami rozproszonymi".Na powierzchniach 3 i 4 ksztaltki szklanej G znajduja sie zlobki. Otrzymac je mozna podczas prasowania szkla uzywajac formy, której równo¬ legle do siebie powierzchnie odpowiadajace po¬ wierzchniom 3 i 4 wyposazone sa w odpowiednie nierównosci. Uderzajace w powierzchnie 3 i 4 roz¬ proszone drgania naddzwiekowe ulegaja dalszemu rozproszeniu i stlumieniu tak, ze stanowia nie¬ wielka czesc fal naddzwiekowych, uderzajacych w przetwornik wyjsciowy t2. Etap sposobu wyko¬ nywania linii wedlug wynalazku, pokazany na fig. 2, polega na przecieciu ksztaltki G wzdluz plaszczyzny, prostopadlej do plaszczyzny rysunku i przechodzacej przez linie 5.Otrzymuje sie w ten sposób dwie naddzwiekowe linie opózniajace Gi i G2. Jak wynika z pokaza¬ nych strzalkami na fig. li 2 dróg promieni wi¬ bracji naddzwiekowych, rozpraszanie i absorpcja niepozadanego promieniowania rozproszonego po¬ zostaje bez zmiany, poniewaz powierzchnia po¬ dzialu 5 dziala jak lustro, odbijajac promienio¬ wanie . rozproszone w kierunku zlobkowanej po¬ wierzchni 3. Promieniowanie osiagajace powierz¬ chnie 3 ulega chaotycznemu rozproszeniu i tak duzemu tlumieniu, ze tylko mala jego czesc osiaga przetwornik t*. Promienie padajace pod bardzo malym katem na powierzchnie 5 ulegaja calko¬ witemu odbiciu i osiagaja przetwornik t* z takim samym opóznieniem, jakie jest opóznienie promie¬ ni przechodzacych bezposrednio z przetwornika \,x do przetwornika tz równolegle do powierzchni 5.Wynikiem tego jest powstawanie niewielkich strat przenoszenia zadanego sygnalu.Nalezy zaznaczyc, ze stosuje sie glównie drga¬ nia naddzwiekowe spolaryzowane poprzecznie, przy czym kierunek polaryzacji jest równolegly do powierzchni 5. Przetworniki tj. i t2 spolary¬ zowane sa nie tylko równolegle do styku po¬ wierzchni 1 i 2 z ksztaltka szklana G lecz takze równolegle do powierzchni 5, to znaczy prosto¬ padle do plaszczyzny rysunku. W podanych wyzej materialach przetworników otrzymuje sie polary¬ zacje pozostalosciowa przez umieszczenie materia¬ lu w silnym polu elektrycznym, najlepiej w wy¬ sokiej temperaturze. Wymiary ksztaltki G w kie¬ runku prostopadlym do plaszczyzny rysunku sa znacznie wieksze od najwiekszej odleglosci mie¬ dzy powierzchniami 3 i 5, co umozliwia przepusz- 10 15 20 21 85 40 45 50 55 6062874 czanie wystarczajaco szerokiego pasma czestotli¬ wosci.Wybór kierunku polaryzacji, zwlaszcza dla ni¬ zej opisanych naddzwiekowych linii opózniajacych wyposazonych w powierzchnie odbijajace dla za¬ danych drgan naddzwiekowych, jest niezwykly, poniewaz na powierzchniach tych wystepuje nie¬ wielka strata energii drgan; stracie zapobiega sie, wybierajac polaryzacje równolegla do plaszczyzny rysunku.Tak wiec kierunek polaryzacji wybiera sie tak, aby uzyskac maksymalny mozliwy zysk z odbija¬ jacego dzialania powierzchni 5 bez przeszkód, spo¬ wodowanych przez przemiane energii drgan po¬ przecznych na energie drgan podluznych lub na energie drgan o innej polaryzacji.Na fig. 3b przedstawiono ksztaltke szklana w ksztalcie preta, którego powierzchnie boczne wy¬ posazone sa w zlobki. Zlobki te mozna otrzymac na przyklad w czasie formowania ksztaltek. Szklo mozna formowac w formie, na której scianach znajduja sie odpowiednie zlobki. Mozliwe jest równiez wyciaganie goracego szkla o ksztalcie preta, a nastepnie przepuszczanie go miedzy wy¬ posazonymi w zlobki walcami, co równiez daje wymagana strukture zlobków na dluzszych scia¬ nach ksztaltki. Kierunek polaryzacji uprzednio przygotowanych przetworników tj i t, moze byc zgodny z kierunkiem strzalki P równoleglym do powierzchni 1 i 2. Po przepilowaniu ksztaltki szklanej G z fig. 3b po linii 5, równolegle do dwu dluzszych powierzchni, otrzymuje sie dwie linie opózniajace, z których jedna pokazano na fig 3a.Linia 5 jest równolegla do kierunku P rozcho¬ dzenia sie fal naddzwiekowych. Jezeli ulegajace równiez przecieciu podczas przepilowywania prze¬ tworniki ti i t2 odpowiednio uprzednio.ustawiono, otrzymuje sie podwójna ilosc linii opózniajacych przy praktycznie pomijalnym wzroscie kosztów wytwarzania.Na fig. 4 przedstawiono ksztaltke szklana o przekroju pieciokatnym. Na plaskich powierz¬ chniach U i 12 znajduja sie przetworniki: wejs¬ ciowy ti i wyjsciowy t^. Powierzchnie 11 i 12 na¬ chylone sa pod katem okolo 45° wzgledem plaskiej powierzchni koncowej 1£, która z kolei jest pro¬ stopadla do dwu plaskich powierzchni bocznych 14 i 15. Dlugosc powierzchni bocznych 14 i 15 wybiera sie tak, aby wystepowalo na nich tylko dwukrotne odbicie drgan naddzwiekowych.Ksztaltka szklana moze miec równiez kat miedzy powierzchniami 11 i 12 znacznie wiekszy, prawie 180°, ponadto nie ma specjalnych wymagan wzgledem powierzchni 14 i 15. Do wykonywania zlobków na powierzchniach 16 i 17 (ewentualnie równiez na powierzchniach 14 i 15) mozna zastoso¬ wac znany sposób. Dotyczy to takze otrzymywa¬ nia wymaganego ustawienia ksztaltki szklanej do szlifowania róznych powierzchni pod wlasciwymi katami, co ma znaczenie przy okreslaniu warun¬ ków rozchodzenia sie fal naddzwiekowych. Prze¬ pilowujac po linii 5 ksztaltke szklana G wyposa¬ zona w przetworniki tx i t2 otrzymuje sie dwie naddzwiekowe linie opózniajace, z których jedna pokazana jest na fig. 4a. Przetworniki tx i ^ ule¬ gaja potem ponownej polaryzacji nie tylko rów¬ nolegle do powierzchni styku z ksztaltka U i 12 e lecz takze równolegle do powierzchni podzialu wedlug linii 5, jak to wskazuja strzalki P.Sprawdzenia czy przetworniki ti i t* stykaja sie bezposrednio z pilowana powierzchnia 5, dokonuje sie automatycznie dzieki uprzedniemu umieszcze- io niu ich na ksztaltce szklanej G a nastepnie przez przepilowywanie ich wraz & ksztaltka szklana G.Powierzchnie przetworników ii i tg sa wtedy znacznie mniejsze od powierzchni 1 i 2 oraz od powierzchni 11 i 12 ksztaltki szklanej. Po prze- 15 cieciu przetworniki ti i tg sa ciagle jeszcze znacz¬ nie oddalone od powierzchni tlumiacych 3 (patrz fig. 2) oraz od powierzchni 16 i 17 (patrz fig. 4a i 4b). 20 85 40 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wykonywania naddzwiekowej linii opózniajacej z ksztaltki szklanej, która oprócz dwóch powierzchni oszlifowanych przeznaczonych 25 do umieszczenia na nich przetworników wejscio¬ wego i wyjsciowego, posiada co najmniej dwie in¬ ne powierzchnie przeznaczone do tlumienia i roz¬ praszania drgan naddzwiekowych, znamienny tym, ze ksztaltke przecina sie na dwie czesci, najlepiej 80 przez przepilowanie, w kierunku zasadniczo rów¬ noleglym do kierunku rozchodzenia sie drgan naddzwiekowych a równoleglym do wyzej poda¬ nych dwu powierzchni rozpraszajaco-tlumiacych.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, snamtenny tym, ze ksztaltke dzieli sie na czesci, najlepiej przez prze¬ pilowanie w kierunku zasadniczo równoleglym do kierunku rozchodzenia sie drgan naddzwiekowych, a prostopadle do powierzchni przetworników wejs¬ ciowego i wyjsciowego.

3. Naddzwiekowa linia opózniajaca z ksztaltki szklanej, której dwie powierzchnie wyposazone sa w piezoelektryczne przetworniki wejsciowy i wyjs¬ ciowy spolaryzowane równolegle do ich powierzch- 45 ni styku z ksztaltka a przynajmniej jedna trze¬ cia powierzchnia ksztaltki jest równolegla do glównego kierunku rozchodzenia sie drgan nad¬ dzwiekowych przechodzacych przez ksztaltke szklana od przetwornika wejsciowego do prze- B0 twornika wyjsciowego, wykonana sposobem we¬ dlug zastrz. 1 i 2, znamienna, tym, ze ksztaltka w kierunku prostopadlym do trzeciej powierzchni posiada wymiary mniejsze od wymiarów tej trze¬ ciej powierzchni, oraz ze kierunki polaryzacji B5 przetworników sa równolegle do tej trzeciej po¬ wierzchni a powierzchnia odbijajaca rozproszone promieniowanie naddzwiekowe polozona naprze¬ ciwko trzeciej powierzchni wykonana jest jako powierzchnia tlumiaco-rozpraszajaca dla promie- 60 niowania rozproszonego.

4. Naddzwiekowa Unia opózniajaca wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze wykonana jest z pra¬ sowanego szkla.KI. 21 g, 34 62874 MKP H 03 h, 9/30 11 /T^^G *t p 12 FIG.4b FIG.4a W.D.Kart. C/182/71, A4, 250 PL PL