Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest glowica z plytka piezoelektryczna, przeznaczona zwlaszcza do nieniszczacego szacowania wilgotnosci pojedynczych nasion rzepaku. Znany jest ze zgloszenia patentowego nr US4104553A element zawieszenia do mocowania re- zonatora piezoelektrycznego do wspornika podczas izolowania wibracji mechanicznych, które maja ten- dencje do przenoszenia miedzy wspornikiem i rezonatorem. Wspomniany element zawieszenia zawiera korpus majacy czesc strefy aktywnej ograniczona, na jego koncach, dwoma czesciami strefowymi o przekrojach znacznie wiekszych niz przekrój wspomnianej czesci strefy aktywnej. Czesc strefy aktywnej i wymienione dwie czesci strefy koncowej sa utworzone z pojedynczego plaskiego kawalka materialu, którego zmiany przekroju poprzecznego wynikaja w calosci ze zmian szerokosci, przy czym odleglosc dzielaca te strefe czesci o wiekszym przekroju poprzecznym wyznacza swobodna dlugosc elementu. Czesci strefowe o wiekszym przekroju poprzecznym zawieraja dwa rozszerzenia do tlumienia wspo- mnianych wibracji i do mocowania elementu, odpowiednio, do rezonatora i wspornika. Z opisu zgloszenia wynalazku nr US4456849A znany jest przetwornik ultradzwiekowy zawierajacy element piezoelektryczny o strukturze warstwowej, do którego podlaczony jest wal srodkowy przepony, obudowe zamontowana w calosci z tuba, oraz element buforowy umieszczony pomiedzy wspomniana obudowa a wspomniana przepona do utrzymywania wspomnianej przepony w sposób wibrowalny. W ten sposób uzyskuje sie odpowiednia charakterystyke fal ultradzwiekowych i ostra kierunkowosc. W opisie patentowym US7141919B1 przedstawione jest urzadzenie, które ma piezoelektryczny korpus dzwiekowy, do generowania drgan gietkich po przylozeniu sygnalu zmiennego miedzy elektrodami, obudowe i pare laczników wtopionych w obudowe. Wewnetrzne czesci laczace pary laczników sa odslo- niete na wewnetrznej scianie bocznej obudowy, rozciagaja sie zasadniczo prostopadle do korpusu dzwie- kowego i sa polaczone elektrycznie z elektrodami korpusu dzwiekowego za pomoca kleju przewodzacego. W dokumencie CA2007096C przedstawiono podwodny projektor sonarowy, który sklada sie z jednoczesciowej wydrazonej powloki o eliptycznym przekroju poprzecznym, posiadajacej pewna liczbe stosów przetworników umieszczonych w powloce i sprezanych przez powloke do drgan wzdluz jej osi glównej, co powoduje, ze szerokie powierzchnie pomiedzy koncami o malym promieniu drgaja do wewnatrz i na zewnatrz. Aby oprzec sie duzym wstrzasom zewnetrznym, powloka jest nieco ciezsza niz zwykle, srodkowy element podpierajacy lub belka jest umieszczona wzdluz mniejszej osi powloki, a w belce znajduje sie regulowany pret podpierajacy, który jest dostosowany do dlugosci wystarczajacej do wyczyszczenia powierzchni wibrujacych projektora w normalnym trybie pracy, ale który dziala w celu ograniczenia ruchu do wewnatrz powloki, jesli jest ona narazona na eksplozje. Stosy przetworników zawieraja pewna liczbe kolumn dysków piezoelektrycznych po kazdej stronie belki nosnej, które sa ze soba polaczone, przy czym kazdy stos posiada element koncowy przymocowany do srodkowej belki nosnej oraz element glówny znajdujacy sie pomiedzy dyskami a koncem powloki. Aby zminimalizowac uszkodzenia dysków stosy sa owiniete tkanina z wlókna szklanego. Dwa lub wiecej takich zespolów projektorów moze byc polaczonych razem, a ich konce zamkniete plytami czolowymi. Z opisu zgloszenia patentowego EP0053947A1 znane jest urzadzenie, które zawiera laminowany element piezoelektryczny posiadajacy membrane w swojej centralnej czesci oraz obudowe do umiesz- czenia tego elementu. Element buforowy jest umieszczony w kontakcie z obwodowa czescia membrany i wewnetrzna sciana obudowy tak, ze membrana jest elastycznie zamocowana i utrzymywana w obu- dowie. Pamiec buforowa jest wykonana z materialu sprezystego z elastyczna guma w celu tlumienia oscylacji mechanicznych. Przy takim ukladzie czas odpowiedzi przetwornika jest krótki i wykazuje on doskonala czulosc transmisji i kierunkowosc. Jak pokazano, membrana ma ksztalt stozka, którego wierzcholek jest przymocowany do srodka tarczowego elementu piezoelektrycznego. Z opisu zglosze- nia patentowego US3786202A znany jest piezoelektryczny element w ksztalcie dysku, przeznaczony do pracy w trybie planarnym, tak aby definiowac pierscien wezlowy pierwszego overtonu na jednej z glównych powierzchni, wyposazony w membrane w ksztalcie stozka o scietym wierzcholku, definiu- jaca ogólnie okragly obszar przymocowany do glównej powierzchni elementu koncentrycznie z pierscie- niem wezlowym i oddalony od niego promieniscie, tak aby zmniejszyc amplitude wyjscia pierwszego overtonu do amplitudy wyjscia czestotliwosci fundamentalnej, oraz zawierajacy gumowy dysk przy- mocowany do przeciwleglej powierzchni glównej elementu piezoelektrycznego dla obnizenia pod- stawowej czestotliwosci rezonansowej i stlumienia szczytowej mocy wyjsciowej podstawowych i pierwszych czestotliwosci rezonansowych overtone, w celu zapewnienia plaskiej odpowiedzi w po- zadanej szerokosci pasma W artykule pt. „Wykorzystanie przetwornika piezoelektrycznego w badaniach uderzeniowych na- sion" autorstwa Artura Boguty, opublikowanego w Przegladzie Elektrotechnicznym Vol. 2008, Nr 3 s23–125, przedstawiono budowe stanowiska pomiarowego do rejestracji sily podczas zderzenia na- sion z przeszkoda stala, gdzie w celu eliminacji oscylacji zastosowano tlumik rezystancyjny, który wpro- wadzal znaczne tlumienie sygnalu pomiarowego wraz z powstajacymi oscylacjami, które znieksztalcaly sygnal wlasciwy. Problemem technicznym do rozwiazania jest zastosowanie odpowiedniego zamocowania prze- twornika piezoelektrycznego, które powoduje zmniejszenie oscylacji otrzymanego przebiegu sily ude- rzeniowej w czasie. Istota wzoru uzytkowego jest glowica z plytka piezoelektryczna, charakteryzujaca sie tym, ze plytka piezoelektryczna w ksztalcie walca zamocowana jest swoja podstawa, za pomoca polaczenia klejowego, do mosieznej podstawy w ksztalcie prostopadloscianu o podstawie kwadratu, która zawie- szona jest za pomoca czterech amortyzatorów zamocowanych pierwszymi koncami do narozy mosiez- nej podstawy, zas kazdy z amortyzatorów ma postac wykonanego z gumy walca i zamocowany jest drugim koncem do obudowy ekranujacej w postaci walcowej rury. Korzystnym skutkiem zastosowania wzoru uzytkowego jest to, ze otrzymuje sie sygnal elek- tryczny, generowany przez plytke piezoelektryczna, pozbawiony czestotliwosci harmonicznych dzieki odpowiedniej konstrukcji podstawy, która tlumi dudnienia sygnalu. Wzór uzytkowy w szczególowym przedstawieniu przedmiotu rozwiazania zostal uwidoczniony na rysunku, na którym poszczególne figury przedstawiaja: fig. 1 – widok z góry glowicy z plytka piezoelektryczna, fig. 2 – przekrój poprzeczny wzdluz linii A-A glowicy, fig. 3 – konstrukcje urzadzenia do okreslania wilgotnosci pojedynczych nasion rzepaku, fig. 4 – przebieg sygnalu i sposób wyznaczania wspólczynnika, który jest skorelowany z wilgotnoscia nasion. Zilustrowana na rysunku glowica z plytka piezoelektryczna wedlug wzoru sklada sie z plytki piezoe- lektrycznej 1, której powierzchnia plaska ma ksztalt walca o srednicy 25 mm i grubosci 0,18 mm. Plytka piezoelektryczna 1 zamocowana jest za pomoca zywicy epoksydowej (PN-EN 13813SR-B2-IR16-SH200- -AR0,5) do podstawy mosieznej 2 w ksztalcie prostopadloscianu o wymiarach 35 mm x 35 mm x 3 mm. Podstawa mosiezna 2 zawieszona jest do obudowy ekranujacej 4 w postaci walcowej rury o srednicy 65 mm i wysokosci 60 mm. Plytka piezoelektryczna 1 zostala zamocowana w polowie wysokosci ekranu za pomoca czterech, rozmieszczonych w narozach, gumowych amortyzatorów 3 w ksztalcie walca o promieniu 0,3 mm i dlugosci 15 mm. Glowica z plytka piezoelektryczna, przedstawiona w opisie rozwiazania, zostala zastosowana do badania wilgotnosci nasion rzepaku. Badania polegaly na tym, ze nasiono rzepaku 5 podawane bylo poprzez podajnik nasion 6 ze stalej wysokosci h wynoszacej 300 mm na plytke piezoelektryczna 1. Ziarno upadajac na plytke piezoelektryczna z wysokosci h ruchem jednostajnie przyspieszonym, pod wplywem sily grawitacji, wytwarzalo nacisk na plytke piezoelektryczna, w wyniku czego plytka piezoe- lektryczna przetwarzala sile uderzenia na napiecie elektryczne pozbawione zaklócen, przy czym dzieki konstrukcji mocowania plytki piezoelektrycznej i odpowiedniego jej zawieszenia wytlumiono wyzsze har- moniczne sygnalu. Ksztalt sygnalu rejestrowany byl za pomoca oscyloskopu 7. Na podstawie okreslonego algorytmu analizy przebiegu sygnalu, zgodnie z fig. 4, wyznaczany byl wspólczynnik ksztaltu okreslany jest jako stosunek amplitudy [V] sygnalu do czasu osiagniecia war- tosci maksymalnej [s]. Wspólczynnik ten zostal stabelaryzowany i powiazany z wilgotnoscia nasion rze- paku 5. Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli. Ze wzgledu na niesymetrycznosc budowy nasion rzepaku 5, zwlaszcza zarodka skladajacego sie z korzonka zarodka i liscieni wewnetrznych i zewnetrz- nych, pomiar powtarzano dziesieciokrotnie celem usrednienia wyników pomiarów wspólczynnika dla jednego nasiona rzepaku 5. Tabela – zaleznosc wspólczynnika ksztaltu przebiegu napiecia w czasie od wilgotnosci wzglednej nasion rzepaku PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL