RU94176U1 - Ультразвуковой преобразователь - Google Patents
Ультразвуковой преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU94176U1 RU94176U1 RU2010100043/22U RU2010100043U RU94176U1 RU 94176 U1 RU94176 U1 RU 94176U1 RU 2010100043/22 U RU2010100043/22 U RU 2010100043/22U RU 2010100043 U RU2010100043 U RU 2010100043U RU 94176 U1 RU94176 U1 RU 94176U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ultrasonic transducer
- piezoelectric elements
- radiating
- transducer according
- diameter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
1. Ультразвуковой преобразователь, включающий выполненные в форме тела вращения излучающую и торцевую металлические накладки и пьезоэлектрические элементы, размещенные между ними, отличающийся тем, что излучающая накладка имеет выступ цилиндрической формы, на котором крепятся пьезоэлектрические элементы и торцевая накладка, пьезоэлектрические элементы и торцевая накладка выполнены в форме колец, диаметр которых меньше или равен входному диаметру излучающей накладки, имеющей по всей длине на осевой линии сквозное отверстие, причем отношение выходного диаметра к входному диаметру излучающей накладки выбирается в соответствии с требуемым коэффициентом усиления преобразователя. ! 2. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки имеет форму усеченного конуса. ! 3. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки в проекции имеет форму вогнутой кривой. ! 4. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки имеет в проекции ступенчатую форму. ! 5. Ультразвуковой преобразователь по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что количество пьезоэлектрических элементов может быть от 2 до 6 и определяется требуемой мощностью преобразователя. ! 6. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что диаметр сквозного отверстия излучающей накладки может быть от 3 до 20 мм. ! 7. Ультразвуковой преобразователь по п.6, отличающийся тем, что под пьезоэлектрические элементы проложена изолирующая прокладка.
Description
Полезная модель относится к области ультразвуковой техники, а именно, к конструкциям ультразвуковых преобразователей, которые могут быть использованы в технологических устройствах предназначенных для ультразвукового резания (точения), ультразвуковой упрочняюще-финишной обработки металлов, ультразвуковой сварки металлов и пластмасс, обработки твердых и хрупких материалов, интенсификации процессов полимеризации, эмульгирования, экстрагирования, диспергирования и т.д. Использование предлагаемого преобразователя в широком спектре технологического применения возможно за счет обеспечения хорошего коэффициента усиления и большой мощности.
Известен ультразвуковой преобразователь по патенту РФ №2141386, выполненный в виде тела вращения из последовательно размещенных и акустически связанных двух металлических накладок и двух пьезоэлектрических элементов, расположенных между этими накладками.
Недостатками известного ультразвукового преобразователя являются ограниченная мощность и узкая область технологического использования.
Задачей предлагаемой полезной модели является создания ультразвукового преобразователя, имеющего широкий спектр технологического применения и низкую себестоимость.
Предлагаемый преобразователь позволяет получить большую мощность и большую амплитуду ультразвуковых колебаний. Хорошая мощность достигается за счет правильного использования не только двух, как у прототипа, но 4 и даже 6 пьезоэлектрических элементов. Хороший коэффициент усиления амплитуды колебаний достигается за счет разности площадей входного (большого) и выходного (малого) торца излучающей (рабочей) накладки преобразователя, а именно; наружного конического или радиусного уменьшения диаметра выходного (малого) торца и сквозного отверстия излучающей (рабочей) накладки преобразователя. Таким образом, излучающая накладка является усилителем амплитуды механических колебаний. Изменяя разность площадей излучающей (рабочей) накладки, можно добиться необходимого коэффициента усиления, позволяющего получить достаточную величину амплитуды для обеспечения необходимого технологического эффекта.
Поставленная задача решается за счет того, что ультразвуковой преобразователь, включающий выполненные в форме тела вращения излучающую и торцевую металлические накладки и пьезоэлектрические элементы, размещенные между ними, предлагается выполнить следующим образом:
- излучающую накладку предлагается выполнить с выступом цилиндрической формы, на котором крепятся пьезоэлектрические элементы и стягиваются с определенным усилием по резьбе с помощью торцевой накладки,
- пьезоэлектрические элементы и торцевая накладка выполнить в форме колец, диаметр которых меньше или равен входному диаметру излучающей накладки, имеющей выступ и сквозное отверстие по всей длине на осевой линии,
- причем отношение выходного диаметра к входному диаметру излучающей накладки предлагается выбирать в соответствии с требуемым коэффициентом усиления преобразователя, достаточным для обеспечения того или иного технологического процесса. Дополнительными отличиями предлагаемого преобразователя является то, что:
- наружная поверхность излучающей накладки имеет форму усеченного конуса,
- наружная поверхность излучающей накладки в проекции имеет форму вогнутой кривой,
- наружная поверхность излучающей накладки имеет в проекции ступенчатую форму,
- количество пьезоэлектрических элементов может быть от 2 до 6 и определяется требуемой мощностью преобразователя,
- диаметр сквозного отверстия излучающей накладки может быть от 3 до 20мм, и зависит, во-первых, от необходимости дополнительного усиления амплитуды колебаний, во-вторых, от материала, подаваемого сквозь преобразователь в рабочую зону, для обеспечения того или иного технологического процесса,
- под пьезоэлектрическими элементами проложена изолирующая прокладка, Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 - изображен один из примеров выполнения ультразвуковой преобразователь в разрезе.
1 - пьезоэлектрические элементы в виде колец,
2 - излучающая накладка, выполненная в виде усеченного конуса,
3 - торцевая накладка,
4 - электроды пьезоэлектрических элементов
5 - сквозное отверстие
6 - сменный инструмент (наконечник)
7 - сменный инструмент (изгибный стержень)
На фиг.2 - изображена диаграмма распределения амплитуд смещения ультразвуковых колебаний.
Принцип работы преобразователя следующий. От ультразвукового генератора поступает электрическое напряжение ультразвуковой частоты к электродам пьезоэлементов - 1, в них возникают продольные осевые колебания. Амплитуда колебаний направляется и усиливается за счет разности площадей входного (большого) и выходного (малого) торца излучающей (рабочей) накладки преобразователя - 2, а именно, наружного конического или радиусного уменьшения диаметра и сквозного отверстия рабочей накладки преобразователя. При возбуждении активного элемента вся система работает как полуволновый резонансный преобразователь.
Для обеспечения большинства технологических операций с использованием ультразвука предлагаемый силовой пьезоэлектрический преобразователь может заменить силовой магнитострикционный преобразователь. Предлагаемый ультразвуковой преобразователь обладает следующими достоинствами:
- может использоваться, как преобразователь для колебательной системы (присоединяется концентратор),
- может использоваться как самостоятельная колебательная система с коротким рабочим наконечником-инструментом или изгибным стержнем.
- обладает большой мощностью, достаточной для обеспечения большинства технологических процессов с использованием ультразвуковой энергии,
- обладает расширенными возможностями получения необходимой величины амплитуды ультразвуковых колебаний за счет использования в большом диапазоне разности площадей входного и выходного торца, и сквозного отверстия излучающей накладки,
- обладает возможностью оперативной замены концентратора и инструмента,
- имеет низкую себестоимость,
- имеет высокую технологичность,
- не требует подключения водяного и другого охлаждения.
Claims (7)
1. Ультразвуковой преобразователь, включающий выполненные в форме тела вращения излучающую и торцевую металлические накладки и пьезоэлектрические элементы, размещенные между ними, отличающийся тем, что излучающая накладка имеет выступ цилиндрической формы, на котором крепятся пьезоэлектрические элементы и торцевая накладка, пьезоэлектрические элементы и торцевая накладка выполнены в форме колец, диаметр которых меньше или равен входному диаметру излучающей накладки, имеющей по всей длине на осевой линии сквозное отверстие, причем отношение выходного диаметра к входному диаметру излучающей накладки выбирается в соответствии с требуемым коэффициентом усиления преобразователя.
2. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки имеет форму усеченного конуса.
3. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки в проекции имеет форму вогнутой кривой.
4. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность излучающей накладки имеет в проекции ступенчатую форму.
5. Ультразвуковой преобразователь по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что количество пьезоэлектрических элементов может быть от 2 до 6 и определяется требуемой мощностью преобразователя.
6. Ультразвуковой преобразователь по п.1, отличающийся тем, что диаметр сквозного отверстия излучающей накладки может быть от 3 до 20 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100043/22U RU94176U1 (ru) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Ультразвуковой преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010100043/22U RU94176U1 (ru) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Ультразвуковой преобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94176U1 true RU94176U1 (ru) | 2010-05-20 |
Family
ID=42676345
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010100043/22U RU94176U1 (ru) | 2010-01-11 | 2010-01-11 | Ультразвуковой преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU94176U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554700C1 (ru) * | 2014-03-11 | 2015-06-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Ультразвуковой пьезопреобразователь |
-
2010
- 2010-01-11 RU RU2010100043/22U patent/RU94176U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2554700C1 (ru) * | 2014-03-11 | 2015-06-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Ультразвуковой пьезопреобразователь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101869886B (zh) | 复合多频两端螺纹辐射超声换能器 | |
CN103028540B (zh) | 超声波工具头 | |
CN201969218U (zh) | 凹球面八圆环相控阵高强度聚焦超声换能器 | |
CN104014473A (zh) | 一种大振幅夹心式压电超声复合换能器 | |
JP6454715B2 (ja) | 超音波接合装置 | |
RU94176U1 (ru) | Ультразвуковой преобразователь | |
RU2332266C1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
RU94488U1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
CN107028643B (zh) | 一种超声换能装置 | |
CN203169338U (zh) | 一种超声洁牙换能器 | |
CN202356280U (zh) | 超声换能器 | |
CN203018298U (zh) | 超声波工具头 | |
RU138071U1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
RU2547793C1 (ru) | Ультразвуковой волновод инструмент для хирургии | |
CN107442390A (zh) | 一种新型超声波变幅杆装置 | |
US7888845B2 (en) | Device for coupling low-frequency high-power ultrasound resonators by a tolerance-compensating force-transmitting connection | |
RU2730421C1 (ru) | Высокочастотный пьезопреобразователь для ультразвуковой коагуляции | |
CN207446655U (zh) | 一种新型超声波变幅杆装置 | |
RU2284228C1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
CN209894761U (zh) | 一种激振源 | |
CN215316295U (zh) | 焊接器结构 | |
RU2465071C2 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
RU2141386C1 (ru) | Ультразвуковая колебательная система | |
CN220759876U (zh) | 一种大振幅超声换能器及超声手术刀 | |
US8804464B2 (en) | Device for generating radial ultrasound oscillations |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110317 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20140421 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150112 |