RU207995U1

RU207995U1 - HYDROSTATIC UNIT WITH ULTRASONIC TRANSMITTER

Info

Publication number: RU207995U1
Application number: RU2021123003U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Краснов; Герман Анатольевич Никитин; Геннадий Иванович Паничев; Сергей Иванович Пугачев
Original assignee: АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "КОНЦЕРН "МОРСКОЕ ПОДВОДНОЕ ОРУЖИЕ -ГИДРОПРИБОР" (АО "Концерн "МПО-Гидроприбор")
Priority date: 2021-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2021-11-29

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для воздействия на обрабатываемый объект гидростатическим давлением в сочетании с УЗ колебаниями, в частности, для обработки и модификации свойств биологических объектов.Сущность полезной модели заключается в том, что в гидростатическом устройстве с УЗ излучателем, включающем камеру, предназначенную для заполнения ее водной средой и размещения в ней обрабатываемого объекта, расположенный в камере соосно с ней пресс-поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, а также расположенный в донной части камеры УЗ излучатель, выполненный с возможностью подключения к генератору УЗ колебаний и помещенный внутри водонепроницаемого корпуса, согласно полезной модели корпус выполнен в виде плоского тела, изготовленного из водонепроницаемого материала, в качестве которого использован полиуретан.Техническим результатом полезной модели является снижение потерь энергии акустических колебаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to devices designed to influence the treated object with hydrostatic pressure in combination with ultrasonic vibrations, in particular, for processing and modifying the properties of biological objects. for filling it with an aqueous medium and placing a processed object in it, a press piston located in the chamber coaxially with it, installed with the possibility of longitudinal movement, as well as an ultrasonic emitter located in the bottom part of the chamber, made with the possibility of connecting to an ultrasonic vibration generator and placed inside a waterproof housing, according to the utility model, the housing is made in the form of a flat body made of a waterproof material, which is used as polyurethane. The technical result of the utility model is to reduce the energy loss of acoustic vibrations. 1 w.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для воздействия на обрабатываемый объект гидростатическим давлением в сочетании с ультразвуковыми (УЗ) колебаниями, в частности, для обработки и модификации свойств биологических объектов.The utility model refers to devices designed to influence a processed object with hydrostatic pressure in combination with ultrasonic (US) vibrations, in particular, for processing and modifying the properties of biological objects.

Известны гидростатические устройства, в которых для воздействия на биологические объекты используют силы гидростатического давления.Known hydrostatic devices in which the forces of hydrostatic pressure are used to influence biological objects.

Так, например, известно гидростатическое устройство [RU 198359], предназначенное для воздействия на обрабатываемый объект высоким гидростатическим давлением, в частности, на дермальный матрикс с целью его децеллюляризации.So, for example, a hydrostatic device [RU 198359] is known, which is designed to act on a processed object with high hydrostatic pressure, in particular, on the dermal matrix in order to decellularize it.

Данное устройство содержит соосно расположенные камеру, предназначенную для заполнения ее гидравлической средой и для размещения в ней обрабатываемого объекта, и установленный в прессовочной камере с возможностью продольного перемещения поршень, связанный со средством создания высокого гидростатического давления.This device contains a coaxially located chamber, designed to fill it with a hydraulic medium and to place the object to be processed in it, and a piston installed in the pressing chamber with the possibility of longitudinal movement, connected with a means for creating a high hydrostatic pressure.

Известно гидростатическое устройство с УЗ излучателем [JPH 06327417], выбранное в качестве ближайшего аналога.Known hydrostatic device with an ultrasonic emitter [JPH 06327417], selected as the closest analogue.

Рассматриваемое устройство включает камеру, предназначенную для заполнения ее водной средой и размещения в ней обрабатываемого объекта, а также расположенный в камере соосно с ней пресс-поршень, установленный с возможностью продольного перемещения. Устройство также содержит УЗ излучатель, выполненный с возможностью подключения к генератору УЗ колебаний.The considered device includes a chamber designed to fill it with an aqueous medium and place a processed object in it, as well as a press piston located in the chamber coaxially with it, installed with the possibility of longitudinal movement. The device also contains an ultrasonic emitter configured to be connected to an ultrasonic oscillator.

УЗ излучатель помещен внутри водонепроницаемого корпуса, смонтированного на рамной конструкции, установленной в донной части камеры.The ultrasonic emitter is placed inside a waterproof case mounted on a frame structure installed in the bottom of the chamber.

За счет наличия УЗ излучателя в рассматриваемом устройстве оказывается возможным осуществлять обработку объектов при пониженных величинах гидростатического давления.Due to the presence of an ultrasonic emitter in the device under consideration, it is possible to process objects at low values of hydrostatic pressure.

Однако в рассматриваемом устройстве не предусмотрены средства, направленные на снижение потерь энергии акустических колебаний при их прохождении из корпуса в гидравлическую среду.However, the device under consideration does not provide for means aimed at reducing the energy losses of acoustic vibrations during their passage from the housing into the hydraulic medium.

Технической проблемой, решаемой при реализации полезной модели, является снижение потерь энергии акустических колебаний.The technical problem to be solved in the implementation of the utility model is to reduce the energy loss of acoustic vibrations.

Сущность полезной модели заключается в том, что в гидростатическом устройстве с УЗ излучателем, включающем камеру, предназначенную для заполнения ее водной средой и размещения в ней обрабатываемого объекта, расположенный в камере соосно с ней пресс-поршень, установленный с возможностью продольного перемещения, а также расположенный в донной части камеры УЗ излучатель, выполненный с возможностью подключения к генератору УЗ колебаний и помещенный внутри водонепроницаемого корпуса, согласно полезной модели корпус выполнен в виде плоского тела, изготовленного из водонепроницаемого материала, в качестве которого использован полиуретан.The essence of the utility model lies in the fact that in a hydrostatic device with an ultrasonic emitter, including a chamber designed to fill it with an aqueous medium and place a processed object in it, a press piston located in the chamber coaxially with it, installed with the possibility of longitudinal movement, and also located in the bottom part of the chamber, an ultrasonic emitter made with the possibility of connecting to an ultrasonic vibration generator and placed inside a waterproof case, according to the utility model, the case is made in the form of a flat body made of a waterproof material, which is polyurethane.

В частном случае полезной модели толщина слоя полиуретана, расположенного между наружной поверхностью корпуса и излучающей поверхностью УЗ излучателя, составляет величину от 1 до 2 мм.In the particular case of a utility model, the thickness of the polyurethane layer located between the outer surface of the housing and the emitting surface of the ultrasonic emitter is 1 to 2 mm.

Заявляемое устройство за счет использования средств создания гидростатического давления, включающих заполняемую гидравлической средой камеру с поршнем, и герметично установленного в камере УЗ излучателя, позволяет оказывать на помещенный в камере обрабатываемый объект комплексное воздействие гидростатическим давлением и УЗ колебаниями.The claimed device, due to the use of means for creating hydrostatic pressure, including a chamber with a piston filled with a hydraulic medium, and an ultrasonic emitter hermetically installed in the chamber, makes it possible to exert a complex effect on the processed object placed in the chamber with hydrostatic pressure and ultrasonic vibrations.

При этом оказывается возможным обеспечить требуемые свойства объекта при меньших величинах гидростатического давления.In this case, it is possible to provide the required properties of the object at lower values of hydrostatic pressure.

Принципиально важным в заявляемом устройстве является помещение УЗ излучателя в корпус, изготовленный из полиуретана.Fundamentally important in the claimed device is the placement of the ultrasonic emitter in a housing made of polyurethane.

Удельное акустическое сопротивление (удельный акустический импеданс), зависит от произведения плотности среды, в которой распространяются акустические колебания, на скорость распространения акустических колебаний в данной среде.Specific acoustic impedance (specific acoustic impedance) depends on the product of the density of the medium in which the acoustic vibrations propagate by the speed of propagation of the acoustic vibrations in the given medium.

Значение удельного акустического сопротивления полиуретана близко к значению данного параметра у воды, благодаря чему снижаются потери энергии акустических колебаний на границе полиуретан - вода.The value of the specific acoustic resistance of polyurethane is close to the value of this parameter for water, due to which the energy losses of acoustic vibrations at the polyurethane-water interface are reduced.

При этом полиуретан является водонепроницаемым материалом с хорошими герметизирующими свойствами, технологичным в обработке.At the same time, polyurethane is a waterproof material with good sealing properties, easy to process.

Чем тоньше полиуретановый корпус, тем он «прозрачнее» для прохождения УЗ колебаний. Соответственно, чем меньше толщина корпуса, тем в большей степени снижаются в нем потери акустической энергии. В то же время толщина корпуса должна быть достаточной для обеспечения его механической прочности.The thinner the polyurethane body, the more "transparent" it is for the passage of ultrasonic vibrations. Accordingly, the smaller the thickness of the housing, the more the loss of acoustic energy in it decreases. At the same time, the thickness of the case must be sufficient to ensure its mechanical strength.

Таким образом, техническим результатом полезной модели является снижение потерь энергии акустических колебаний.Thus, the technical result of the utility model is to reduce the energy loss of acoustic vibrations.

В частности, как показали исследования, для широкого диапазона частот (от 10 кГц до 2 МГц), целесообразно, чтобы корпус имел толщину, обеспечивающую толщину слоя полиуретана, расположенного между наружной поверхностью корпуса и излучающей поверхностью УЗ излучателя, от 1 до 2 мм.In particular, as studies have shown, for a wide frequency range (from 10 kHz to 2 MHz), it is advisable that the body has a thickness that provides the thickness of the polyurethane layer located between the outer surface of the body and the emitting surface of the ultrasonic emitter, from 1 to 2 mm.

На фигуре представлен общий вид заявляемого устройства.The figure shows a general view of the inventive device.

Устройство содержит камеру 1, предназначенную для заполнения ее водой.The device contains a chamber 1 designed to fill it with water.

В камере 1 соосно с ней расположен поршень 2. Поршень 2 установлен в камере 1 с возможностью осевого продольного перемещения.In the chamber 1, the piston 2 is located coaxially with it. The piston 2 is installed in the chamber 1 with the possibility of axial longitudinal movement.

Поршень 2 связан со средством создания гидростатического давления. В частности, камера 1 имеет крышку 3 со сквозным отверстием (на чертеже позицией не обозначено) для поршня 2. В поршне 2 и в крышке 3 по их периметрам выполнены отверстия, в которых размещены винтовые стержни 4 (на чертеже позицией обозначен один стержень). Выше крышки 3 на стержнях 4 установлены гайки 5 (на чертеже позицией обозначена одна гайка). Указанные стержни 4 и гайки 5 образуют винтовые пары, с помощью которых обеспечивается перемещение поршня 2 в камере 1.Piston 2 is associated with a means for creating hydrostatic pressure. In particular, the chamber 1 has a cover 3 with a through hole (not indicated in the drawing) for the piston 2. In the piston 2 and in the cover 3, holes are made along their perimeters, in which the screw rods 4 are placed (in the drawing, one rod is indicated by the position). Above the cover 3, nuts 5 are installed on the rods 4 (in the drawing, one nut is indicated by the position). The specified rods 4 and nuts 5 form screw pairs, with the help of which the piston 2 in the chamber 1 is moved.

В донной части камеры 1 расположен пластинчатый УЗ излучатель 6, помещенный внутри водонепроницаемого корпуса 7, выполненного в виде плоского тела, изготовленного из полиуретана. УЗ излучатель 6 расположен внутри корпуса 7 на резиновой подложке 8.In the bottom part of the chamber 1 there is a plate ultrasonic emitter 6 placed inside a waterproof housing 7 made in the form of a flat body made of polyurethane. The ultrasonic emitter 6 is located inside the housing 7 on a rubber substrate 8.

УЗ излучатель 6 выполнен с возможностью подключения к генератору УЗ колебаний (на чертеже не показан) с помощью гермоввода 9.The ultrasonic emitter 6 is configured to be connected to an ultrasonic oscillator (not shown in the drawing) using a sealed lead-in 9.

В частности, толщина слоя полиуретана, расположенного между излучающей поверхностью УЗ излучателя 6 и наружной поверхностью корпуса 7, составляет величину от 1 до 2 мм.In particular, the thickness of the polyurethane layer located between the emitting surface of the ultrasonic emitter 6 and the outer surface of the housing 7 is 1 to 2 mm.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Заполняют камеру 1 водой и располагают в ней обрабатываемый объект 10, размещая его на верхней поверхности корпуса 7. Поверх объекта 10 располагают пригруз 11, выполненный, в частности, в виде металлической дискообразной пластины, обеспечивающий плотное прилегание объекта 10 к корпусу 7.The chamber 1 is filled with water and the object to be processed 10 is placed in it, placing it on the upper surface of the housing 7. On top of the object 10, there is a surcharge 11, made, in particular, in the form of a metal disc-shaped plate, ensuring a snug fit of the object 10 to the housing 7.

Обеспечивают требуемый режим обработки объекта 10.Provide the required processing mode for the object 10.

При этом создают требуемое гидростатическое давление в камере 1 за счет перемещения в ней поршня 2, достигаемое путем завинчивания гаек 5 на стержнях 4. Величину создаваемого давления контролируют с помощью манометра 12, встроенного в поршень 2.In this case, the required hydrostatic pressure is created in the chamber 1 due to the movement of the piston 2 in it, achieved by screwing the nuts 5 on the rods 4. The value of the generated pressure is controlled using a pressure gauge 12 built into the piston 2.

Задают требуемую частоту УЗ колебаний с помощью УЗ излучателя 6, подключенного к генератору УЗ колебаний.The required frequency of ultrasonic vibrations is set using the ultrasonic emitter 6 connected to the generator of ultrasonic vibrations.

Осуществляют обработку объекта при заданных режимах в течение требуемого времени.The object is processed under the specified modes for the required time.

Claims

1. A hydrostatic device with an ultrasonic (US) emitter, including a chamber designed to fill it with an aqueous medium and place a processed object in it, a press piston located in the chamber coaxially with it, installed with the possibility of longitudinal movement, and also located in the bottom of the chamber An ultrasonic emitter made with the possibility of connecting to a generator of ultrasonic vibrations and placed inside a waterproof case, characterized in that the case is made in the form of a flat body made of a waterproof material, which is polyurethane.

2. A hydrostatic device according to claim 1, characterized in that the thickness of the polyurethane layer located between the outer surface of the housing and the emitting surface of the ultrasonic emitter is from 1 to 2 mm.