SU866780A1 - Излучатель брука - Google Patents

Description

(54) ИЗЛУЧАТЕЛЬ БРУКА

I

Изобретение относитс  к области технической акустики и может найти применение в ультразвуковой технике при проектировании мощных ультразвуковых излучателей, работающих в напр женном режиме.

Известен стержневой пьезокерамический преобразователь, содержащий корпус, в котором размещена колебательна  система, состо ща  из излучающей (приемной) накладки, пьезокерамического пакета, склеенного из отдельных элементов, и тыльной накладки l J.

Однако этот излучатель недостаточно прочен.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  стержневой пьезокерамический излучатель , содержащий пьезокерамический пакет, из.лучаю1цую и тыльную накладки , ст нутые армирующей шпилькой 23.

Однако этот излучатель не защищен от перегрева при работе на предельных мощност х. о

Цель изобретени  - предохранение излучател  от перегрева при работе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в тыльной накладке выполнена полость , котора  частично заполнена твердым сплавом, имеющим температуру плавлени  ниже допустимой температуры

10 нагрева излучател .

На фиг. 1 представлен стержневой пьезокерамический излучатель.

Излучатель сюдержит корпус 1, в JJ котором расположена колебательна  систама, состо ща  из излучающей накла дки 2, тьшьной накладки 3 и пьезокерамического пакета 4. Акустическа  разв зка излучающей накладки от корпуса выполнена резиновой проклад20 кой 5, обеспечивающей герметичность этого места соединени . В центральной части пьезокерамического пакета установлена армирующа  ст жка 6, на ко3 торую навернута с нат гом гайка 7. Дл  обеспечени  центрировани  армирующего усили , под гайкой расположена сферическа  шайба 8. Тьтьна  накладка имеет внутреннюю геометри ческую полость 9, котора  преимущественно заполнена твердым легкоплавким сплавом, например, сплавом Вуда имеющим температуру плавлени  70°С. Легкоплавкий сплав заполн ет внутрен нюю полость тьшьной накладки только частично, друга  часть этой полости заполнена газом. Процентное содержание между этими част ми устанавливаетс  эксперементально в зависимоети от того, какое положение будет за нимать преобразователь при эксплуата ции (при вертикальном положении излучател  соотношение между объемом сплава и газовой полостью может быть примерно 30:1). По наружной поверхности пьезокерамического пакета навита с нат гом стеклонить 10, образующа  оболочку, внутри которой выполнен электрический монтаж пьезокерамического пакета (не показан). К корпусу излучател  герметично при соединен штепсельный разьем 11, обеспечивающий электропитание излучател  .. Излучатель работает следующим об разом. При работе излучател  происходит разогрев пьезокерамики. Благодар  имеющемус  теплоотводу, часть тепла отводитс  от пьезокерамики. Однако теплоотвод от нее крайне затруднен, так как этому преп тствуют различные факторы, в том числе мала  тепл проводность керамики, наличие оболо ки из стеклонити, большое сопротивление теплоотводу через излучающую накладку малой площади соприкосновени  ее с пьезокерамикой, боль шое сопротивление теплоотводу через тьшьнуто накладку и центральную ст ж ку. В этих услови х самой разогретой частью излучател  становитс  тыльна накладка и прилегающа  к ней часть пьезокерамики. В предлагаемом излучателе предохранение пьезокерамики от перегрева осуществл етс  автоматически следующим образом. При нагреве тыльной накладки до температурй плавлени  легкоплавкого сплава +70 С, последний начинает плавитьс  и постепенно приобретает жидкое агрегатное состо ние. В так КОМ виде излучатель автоматически измен ет свою резонансную частоту и переходит в режим работы, не совпадающий с его резонансной частотой. Поэтому он уже не нагреваетс . После того как он остынет, сплав тоже остынет и затвердеет, излучатель снова будет иметь прежнюю собственную реЭонансную частоту и, если в это врем  генератор его возбуждает на. этой частоте , излучатель вновь заработает в режиме резонанса, пока не нагреетс  сплав и не уведет его резонанс, -. Таким образом, работа предлагаемого излучател  основана на том, что при превращении части тыльной накладки из твердого состо ни  в жидкое, резонансна  частота излучател  измен етс  и йе совпадает с возбзпкдаемой резонансной частотой генератора; при таком режиме излучатель работает не на резонансе, т .е. с малыми амплитудами , и поэтому его пьезокерамика нагреваетс  значительно меньше. Последнее позволит охладитьс  тьшьной накладке, что приведет к затвердеванию сплава, играющего роль плавкого акустического Предохранител . Преобразователь вновь преобретает прежнюю резонансную частоту. Учитыва , что процесс плавлени  сплава происходит с поглощением тепла, определ емого количеством тепла, необходимого дл  расплавлени  данного количества материала (скрытой теплотой плавлени ), а процесс отвердевани}, с выделением некоторого количества тепла, излучатель некоторое врем  будет ра,,ботать в режиме, позвол ющем охладитьс  пье- зокерамике. Предлагаема  конструкци  излучател  автоматически обеспечивает отсутствие перегрева пьезокерамики при работе излучател  в напр женном режиме излучени . Предлагаемое устройство выгодно использовать дл  стержневых пьезокерамических излучателей с малой шириной резонансной полосы, так как в этом случае снижение эффективности работы излучател  наблюдаетс  при меньшем уходе резонансной частоты, что потребует относительно меньшего соотношени  между массой тыльной накладки и массой плавкого предохранител  . Практическое осуществление предлагаемого технического решени  трудностей не вызьшает, так как больший

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Излучатель, содержащий пьезокерамический пакет, излучающую и тыльные накладки, стянутые армирующей шпилькой, отличающийся 'тем, что, с целью предохранения излучателя от перегрева при работе, в тыльной накладке выполнена полость, которая частично заполнена твердым сплавом, имеющим τeмπeρaτypξ плавления ниже допустимой температуры нагрева излучателя.