Прынцып канструявання схемы ультрагукавога пераўтваральніка

Ультрагукавы пераўтваральнік - гэта прылада пераўтварэння энергіі, неабходная для генерацыі ультрагукавых хваль, і пераўтварае энергію ультрагукавых электрамагнітных ваганняў у гукавыя хвалі. Гэта ультрагукавой датчык, таксама вядомы як рупорны датчык, які характарызуецца невялікім вагой, невялікім памерам і высокай энергіяй. На малюнку 1 - металічная пярэдняя вечка, 2 - электродны провад, 3 - п'езаэлектрычная керамічная пласціна, 4 - металічная задняя вечка, 5 - шруба папярэдняй зборкі.

П'езаэлектрычныя керамічныя лісты кожнага суседняга ліста палярызаваны ў процілеглых напрамках, а колькасць пласцін - цотная колькасць, так што пярэдняя і задняя металічныя пласціны падключаюцца да электродаў аднолькавай палярнасці, у адваротным выпадку паміж пярэдняй і задняй пласцінамі вечка і пласцінай устаўляецца ізаляцыйная пракладка. Паміж дзвюма пласцінамі тонкі кавалак латуні (таўшчынёй менш за 0,1 мм) звычайна заціснуты паміж пласцінай і металічнай вечкам у якасці провада паяльнага электрода; часта выкарыстоўваюцца пласціна, электродная медзь, металічная апора, а таксама металічныя пярэдняя і задняя вечкі. Склееныя, папярэдне напружаныя шрубы можна закруціць да або пасля зацвярдзення эпаксіднай смолы. Паколькі напружанне сціску п'езаэлектрычнай керамікі значна большае, чым напружанне сціску; цэментаваны пласт таксама лёгка разбураецца падчас стадыі расцяжэння пры вялікай амплітудзе, таму шнек папярэдняй дабаўкі выкарыстоўваецца для націску на пласціну і клеючую частку вібратара. Каб забяспечыць бяспечную эксплуатацыю прылады. Неабходна належным чынам кантраляваць колькасць папярэдняга напружання. У будучыні для кампактнай пасадкі спатрэбіцца дыскападобная спружынная шайба і шайба паміж папярэдне напружаным шрубай і вечкам. Акрамя таго, папярэдне напружаны шруба аказвае невялікі ўплыў на рэзанансную частату, а эфектыўнасць электраакустычнага пераўтварэння не змяняецца. Максімальная магутнасць Ультрагукавы ачышчальны пераўтваральнік , які можна паглынаць і памнажаць, і асноўныя функцыі пераўтваральніка заключаюцца ў наступным:

1, вібратар

The п'езаэлектрычны керамічны матэрыял называецца электраакустычны пераўтваральны элемент. Для асцылятара з палавіннай даўжынёй хвалі, калі ён вібруе, амплітуда абодвух канцоў найбольшая, а ў сярэдзіне ёсць секцыя з нулявой хуткасцю вібрацыі, якая становіцца вузлавой плоскасцю, і становішча вузлавой плоскасці Шчыльнасць, акустычнае злучэнне і памер задняга вечка і стоса пласцін адрозніваюцца. Секцыйная пласціна размяшчаецца ў месцы секцыі, каб замацаваць вібратар і разглядаць структуру пераўтваральніка ў цэлым. Калі ультрагукавое напружанне роўна ўласнай частаце вібратара, якое прыкладваецца да электрода вібратара, і вібратар вібруе прапарцыйна амплітудзе напружання, падоўжнае перамяшчэнне дзвюх металічных накрыўных пласцін падштурхоўваецца для распаўсюджвання ультрагукавой энергіі.

2, пярэдняя і задняя вечка хуткасці

Металічная пярэдняя вечка зроблена з лёгкага металу, напрыклад, з цвёрдага алюмінію або магніевага сплаву, а задняя вечка зроблена са сталі або латуні з цяжкага металу, каб пярэдняя вечка мела нашмат большы аб'ём, чым задняя вечка. У адпаведнасці з законам захавання імпульсу і прынцыпам працы пераўтваральніка відаць, што імпульс з абодвух бакоў секцыйнай пласціны роўны і процілеглы па кірунку, а хуткасць руху зваротна прапарцыйная шчыльнасці. Алюміній выкарыстоўваецца ў якасці пярэдняй вечка, а сталь выкарыстоўваецца ў якасці задняй вечка, і суадносіны зрушэння прыкладна тры да аднаго. У гэтым выпадку зрушэнне паверхні лёгкага металу вялікае, і вялікая частка энергіі вібрацыі, назапашанай у вібратары, можа выпраменьвацца. Пярэдняя вечка з лёгкага металу распрацавана так, каб яна адпавядала цвёрдаму алюмінію (удзельная вага 27) і вадзе (удзельная вага 1) для палягчэння накіраванай перадачы ультрагукавой энергіі.

Ультрагукавой генератар - гэта электронны генератар ультрагукавой частоты. Калі ультрагукавая частата, якая ствараецца асцылятарам, прымяняецца да п'езакольцавы пераўтваральнік ультрагукавога пераўтваральніка, п'езаэлектрычны керамічны элемент генеруе падоўжную вібрацыю пад дзеяннем электрычнага поля. Калі п'езаэлектрычны элемент вагаецца ультрагукам, здаецца, што гэта невялікі поршань з невялікай амплітудай каля 1~10-20 мкм, але паскарэнне гэтай вібрацыі вельмі вялікае, якое ў 10~103 разоў перавышае паскарэнне сілы цяжару, таму энергія электрамагнітных ваганняў пераўтворыцца ў энергію ваганняў, гэтая велізарная ультрагукавая энергія рухаецца ў пэўным кірунку.

3, ультрагукавой генератар (ланцуг прывада)