КВАРЦЕВЫЙ РЕЗОНАТОР Советский патент 1972 года по МПК G01K11/22 

Изобретение относится к области исследования акустических свойств веществ при изменении температуры.

Известные .вакуумированные кварцевые резонаторы, содержащие расположенные в них пьезоэлемент, датчик температуры и терморегулятор, термостатируются путем их полного погружения в изотермический объем (рабочая камера) термостата.

Прогрев пьезоэлемента в зтом случае осуществляется в основном за счет теплопроводности материала баллона, кварцедержателя (металлический каркас, пружины и т. д.) и вЫ|Водов. Однако прогрев происходит неравномерно. Это приводит к .возникновению нежелательных эффектов (термоудар, динамический ТКЧ), ограничивающих допустимую скорость разогрева, что не позволяет значительно уменьшить время выхода кварцевого тенератора на номинал частоты. К недостаткам таких резонаторов относятся также сравнительно большие габариты (за счет теплоизолирующей оболочки) и значительная мощность теплопотерь.при больших перепадах температур между объектом и окружающей средой.

Для уменьшения потребляемой энергии, габаритов и времени выхода на номинал частоты предлагаемый резонатор снабжен двумя расположенными в вакуумном баллоне излучателями тепловой энергии, например, выполненными в виде сферических зеркал с напыленными на их внутренней поверхности пленочными нагревателями, образующими полость, внутри которой расположен пьезоэле.мент.

Па чертеже показан описываемый резонатор, состоящий из пьезокристалла / с возбуждающими электродами 2, укрепленного между излучателями 3 тепловой энергии направ0ленного действия, которые крепятся к баллону стеклянными стойками 4, пленочного нагревателя 5, напыленного на оба пзлучателя, датчика температуры 6, помещенного у торца пьезокристалла, вакуумированного баллона 7 5 и подводящих проводников 8 малого сеченпк.

Внешняя сторона каждого из двух направленных излучателей, выполненных из прозрачного диэлектрика, покрыта алюминием и образует зеркало. Па внутренней стороне каждого излучателя напылен пленочный нагреватель. При пропускании тока через нагреватель отраженная излучателями тепловая энергия падает па пьезокристалл п частично поглощается, что вызывает его нагрев. Благодаря

5 многократному отражению почти вся тепловая энергия переходит к пьезоэлементу.

Наличие зеркал уменьшает тепловые потери и обеспечивает равномерность теплового потока по всей площади пьезокристалла.

Благодаря направленности теплового потока и термостатированию только пьезоэлемента предлагаемый резонатор характеризуется значительным уменьшением градиентов по пьезоэлементу с момента его прогрева и малым временем выбега до заданной нестабильности.

Предмет изобретения

Кварцевый резонатор, содержащий расположенный в нем пьезоэлемент, датчик температуры, закрепленный на торцовой поверхности пьезоэлемента, и терморегулятор, отличающийся тем, что, с целью уменьщения потребляемой энергии, габа-ритов и времени выхода на номинал частоты, он снабжен двумя расположенными в вакуумном баллоне излучателями тепловой энергии, например, выполненными ,в виде сферических зеркал с напыленными на их внутренней поверхности пленочными нагревателями, образующими полость, внутри которой расположен пьезоэлемент.