SU1112580A2 - Rod piezometric emitter - Google Patents

Abstract

СТЕРЖНЕВОЙ ПЬЕЗОКЕРАШЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ по авт. св. № 866780, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности путем стабилизации теплового режима, во внутреннюю полость тыльной накладки дополнительно введены твердые включени , выполненные из материала, температура плавлени  которого превьшает температуру плавлени  легкоплавкого сплава. (/)STICKER PIEZOCERASH RADIATOR on author. St. No. 866780, characterized in that, in order to increase reliability by stabilizing the thermal mode, solid inclusions are additionally introduced into the internal cavity of the back lining, made of a material whose melting point exceeds the melting point of the low-melting alloy. (/)

Description

Изобретение относится к технической акустике .и может найти применение при проектировании мощных ультразвуковых излучателей.The invention relates to technical acoustics .and may find application in the design of powerful ultrasonic emitters.

Известен стержневой пьезокерами- 5 ческий излучатель, содержащий пьезопакет и излучающую и тыльные накладки, стянутые армирующей шпилькой, в тыльной накладке выполнена полость, частично заполненная твердым сплавом, ю имеющим температуру плавления ниже допустимой температуры нагрева излучателя .A rod piezoelectric ceramic emitter is known, comprising a piezoelectric packet and radiating and rear pads pulled together by a reinforcing pin; a cavity is partially made in the back pad partially filled with a hard alloy having a melting temperature below the permissible heating temperature of the emitter.

Недостатком этого излучателя является большая инерционность пре- 15 дохраняющего от перегрева процесса перестройки частоты при расплавлении сплава, что не позволяет достаточно надежно защитить излучатель от перегрева. 20The disadvantage of this emitter is the large inertia of the frequency tuning process, which protects against overheating, during melting of the alloy, which does not allow sufficiently reliable protection of the emitter from overheating. 20

Цель изобретения - повышение надежности путем стабилизации теплового режима.The purpose of the invention is to increase reliability by stabilizing the thermal regime.

Поставленная цель достигается тем, что во внутреннюю полость тьшь-25 ной накладки дополнительно введены твердые включения, выполненные из материала, температура плавления которого превышает температуру плавления легкоплавного сплава.This goal is achieved by the fact that solid inclusions made of a material whose melting point exceeds the melting point of the low-melting alloy are additionally introduced into the inner cavity of the 25-inch overlay.

На чертеже представлен излучатель.The drawing shows the emitter.

На чертеже обозначены: 1 - корпус, 2 - излучающая·накладка, 3 - пьезокерамический пакет, 4 тыльная накладка, 5 - центральная шпилька, 6 -г гайка, 7 - легкоплавный сплав, например сплав Вуда, 8 - металлические включения, например шарики.On the drawing are indicated: 1 - body, 2 - radiating · overlay, 3 - piezoceramic package, 4 rear overlay, 5 - central pin, 6th nut, 7 - low-alloy alloy, for example, Wood alloy, 8 - metal inclusions, for example balls.

Излучатель работает следующим образом.The emitter operates as follows.

При подаче на него электрического напряжения резонансной частоты он совершает интенсивные колебания и при этом возможен его перегрев и разрушение.When an electric voltage of a resonant frequency is applied to it, it vibrates intensively and at the same time its overheating and destruction is possible.

При нагреве тыльной накладки до температуры плавления легкоплавкового сплава (+70°С) последний начинает плавиться и постепенно приобретает жидкое состояние, при этом связь металлических шариков со сплавом ослабевает, излучатель автоматически изменяет свою резонансную частоты (частота повышается) и переходит в режим работы, не совпадающий с его номинальной резонансной частотой и, следовательно, с частотой питающего напряжения. Амплитуда его колебаний ввиду этого снизится и вместе с ней снизится температура нагрева излучателя. При охлаждении и затвердевании легкоплавкового сплава металлические , включения приобретут с ним жесткую связь, а излучатель - прежнюю номинальную резонансную частоту. Описанный· режим работы излучателя будет повторяться по мере нагрева и охлаждения излучателя. Конструкция излучателя обеспечивает автоматически отсутствие перегрева' пьезокерамики при работе излучателя. При этом обеспечивается возможность работать на , предельной акустической мощности, а введение металлических включения позволяет быстрее перестраиваться частоте, так как необходимого тепла на расплавление меньшего количества .сплава требуется меньше, а теплоемкость включений невелика.When the back plate is heated to the melting temperature of the low-melting alloy (+ 70 ° С), the latter begins to melt and gradually acquires a liquid state, while the connection of the metal balls with the alloy weakens, the emitter automatically changes its resonant frequency (the frequency rises) and goes into operating mode, not coinciding with its nominal resonant frequency and, therefore, with the frequency of the supply voltage. The amplitude of its oscillations due to this will decrease and with it the heating temperature of the emitter will decrease. During cooling and solidification of the low-melting alloy metal, the inclusions will become rigidly connected with it, and the emitter will get the previous nominal resonant frequency. The described · operating mode of the emitter will be repeated as the emitter is heated and cooled. The design of the emitter ensures automatically the absence of overheating of the piezoceramics during operation of the emitter. At the same time, it is possible to operate at maximum acoustic power, and the introduction of metal inclusions allows you to quickly adjust the frequency, since the required heat to melt a smaller amount of alloy is less, and the heat capacity of the inclusions is small.

Таким образом, принцип автоматического поддержания температуры рабо— ты предлагаемого излучателя с дополнительно введенными в легкоплавкий сплав металлическими включениями тот же, что и в основном изобретении, при этом не только повышается защищенность излучателя.от перегрева, но и снижается стоимость изготовления, излучателя за счет уменьшения количества применяемого дорогостоящего легкоплавкого сплава.Thus, the principle of automatically maintaining the operating temperature of the proposed emitter with metallic inclusions additionally introduced into the fusible alloy is the same as in the main invention, while not only increases the protection of the emitter from overheating, but also reduces the manufacturing cost of the emitter by reducing the amount of used expensive fusible alloy.

Твердые включения могут быть выполнены из различных материалов с высокой температурой пПавления различной формы, например в виде металлических шариков.Solid inclusions can be made of various materials with a high temperature and voltage of various shapes, for example in the form of metal balls.

Claims (1)

СТЕРЖНЕВОЙ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ по авт. св. № 866780, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации теплового режима,' во внутреннюю полость тыльной накладки дополнительно введены твердые включения, выполненные из материала, температура плавления которого превышает температуру плавления легкоплавкого сплава.Piezoceramic Rod Radiator by author. St. No. 866780, characterized in that, in order to increase reliability by stabilizing the thermal regime, 'solid inclusions made of a material whose melting point exceeds the melting point of the low-melting alloy are additionally introduced into the internal cavity of the back lining. гg 1 1112580 21 1112580 2