Ультразвуковой преобразователь

О П И С А H И E ()995891

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.04.81 (21) 3280636/18-10 (51) М Кл з

-с присоединением заявки №вЂ”

В 06 В 1/08

Гасударственный ннмнтет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 5.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.83 (53) YËÊ 534.232 (088.8) пв делан нэабретеннй н еткрмтий (72) Автор изобретения

А. Г. Сучков

Центральный ордена Трудового Красного Знам исследовательский институт черной металлург им. И. П. Бардина (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к акустике, в частности к ультразвуковой технике, и может быть использовано в различном технологическом оборудовании.

Известен ультразвуковой преобразователь радиальных колебаний, у которого обмотка возбуждения уложена по всей поверхности пакета, набранного из кольцевых пластин, изготовленных из магнитострикционного материала (1).

Однако известный преобразователь характеризуется расположением на его рабочих поверхностях обмотки возбуждения, препятствующей непосредственному акустическому контакту, например с волноводно-излучающей системой, и узким диапазоном рабочих частот, обусловленным тем, что преобразователь набран из пластин, выполненных с одинаковым средним радиусом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является ультразвуковой преобразователь, содержащий пакет кольцевых пластин и обмотку возбуждения, проходящую через симметрично расположенные цилиндрические отверстия (2).

Однако известное устройство имеет узкую полосу рабочих частот.

Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве цилиндрические отверстия выполнены на окружностях с различными радиусами, разность которых составляет 0,05 — 0,80 ширины пластины, причем разность радиусов окружностей смежных отверстий не превышает величины их диаметра.

На фиг. 1 представлено выполнение кольцевых пластин с цилиндрическими отверстиями, расположенными в один кольцевой ряд; на фиг. 2 — то же, в два кольцевых ряда.

Пакет преобразователя набирают из кольцевых пластин 1, изготовленных с одинаковым средним радиусом. Для укладки обмотки возбуждения в пластинах выполнены цилиндрические отверстия 2, расположенные радиально на разных окружностях.

Г1ри подключении обмотки возбуждения к источнику питания (не показан) в пре99589! образователе возникают магнитные сило-. вые линии, проходящие по окружностям, лежащим в плоскостях перпендикулярных его оси. Под влиянием магнитострикцинных сил, развивающихся в теле преобразователя, длина его средней окружности периодически изменяется, что приводит к радиальным механическим колебаниям рабочей поверхности преобразователя. Поскольку ширина активной части кольцевой пластины 1 на разных ее участках не одинакова, то каждая из пластин, образующих пакет преобразователя, и, следовательно, весь преобразователь в целом имеют диапазон резонансных частот. При работе преобразователя в нем устанавливается несколько различных, но близких резонансов. 15

Величина диапазона рабочих частот преобразователя определяется разностью радиусов окружностей, на которых лежат цилиндрические отверстия кольцевого ряда. Разность этих радиусов находится в пределах 0,05 — 0,80 ширины активной части кольцевой пластины. Если она менее 0,05 указанной ширины, то преобразователь имеет узкий диапазон рабочих частот. Если же она в своих значениях превышает 0,80 ширины активной части кольца, то становится возможным усталостное разрушение преобразователя. При этом величина разности радиусов окружностей в од ном кольцевом ряду у двух рядом располо>кенных окружностей не должна превышать величины диаметра цилиндрических отверстий, выполненных в пластине, так как при максимальной разности радиусов упомянутых окружностей преобразователь обладает узким диапазоном рабочих частот.

Формула изобретения

Ультразвуковой преобразователь, содержащий пакет кольцевых пластин и обмотку возбуждения, проходящую через симметрично расположенные цилиндрические отверстия, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, цилиндрические отверстия выполнены на окружностях с различными радиусами, разность которых составляет 0,05 — 0,80 ширины пластины,, причем разность радиусов окружностей смежных отверстий не превышает величины их диаметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3246288, кл. 340 — 11, 1963.

2. Ультразвук. — Советская энциклопедия. М., 1979, с. 198 (прототип).

995891

Редактор Т. Митровнч

Заказ 77?/10

Составитель В. Вавер

Техред И. Верес Ко рре кто р М. Ш арош и

Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4