Резонансный однополуволновый акустический преобразователь Советский патент 1978 года по МПК H04R17/00 

36 НИИ. Пьеаоэлементы 1 и 2 распопожены в первом чегвергьвопновом участке преобразователя, заключенном между узловым сечением О-О и выходным тчэрцом А нерабочей накпадки, тал, что вопно вая дпина участка рабочей накпадки 4, заключенного между узловым сечением О-О и пьезоэпементом 2, не превышает О,4 раа. Весь второй четвертьволновый участок преобразователя, явпяющийся частью рабочей накпадки 4 и заключенный между узловым сечением О-О и рабочим концом В, выполнен с уменьшающимся сечением и так, что скорость уменьшения сечения в зоне 1, представшзвсяцая собой, например, катеноидапьный участок с небольшой волновой дпиной,. является макси мально возможной по условию прочности и надежности работы преобразоватепя; а остальные зоны - зона II является, нап- ример, коническим участком, зона 111 - ко ническим участком меньшей крутизны, зона 1У - ципиндрическим участком - выпо иены так, что скорости уменьшения сечения в них и соотношение между их волно выми длинами обеспечивают дополнительный максимально возможный по условию отсутствия изгибных колебаний вклад в получение требуемого коэффициента усипе- ния. Вся рабочая накладка 4, включающая основную часть концентратора, заключенную между сечениями О-О и С-С, и инструментальную часть, заключенную между сечением О-С и рабочим концом В, вы полнена либо за единое целое, как изобра жено на чертеже, либо с разъемом по сечению С-С. Часть участка рабочей наклад ки 4, заключенная между пьезоэлементами 2 и узловым сечением О-О, длина которой С соответствует волновой длине, н превышающей 0,35 .рад, выполнена с наружной резьбой и предназначена для присоединения к преобразователю защитного .кожуха. Питание преобразователя от генератора подается с помощью проводов 5 И 6 на контактные прокладки 7, 8 и 9, расположенные между каждым пьезоэпементом и соответствующей накладкой и между пьезоэлементами. ICpOMe указанного варианта конструк- ции резонансного преобразователя с концентрацией амплитуды колебаний, возможны и другие варианты. При этом рабочая накладка, являющаяся одновременно конце тратором, может быть выполнена практически с любой инструментальной частью, заданной заказчиком, в виде любого числа зон с разными законами уменьшения сечения ( в том чиспе и из одной зоны). Еспи накладка должна быть выполнена с азъемной инструментальной частью, например, при необходимости замены инструментов или выполнения инструментальной части, из материала, отличного от материала накладки, то место разъема выбирают, исходя из требований минимума потерь в разъеме и конструктивных соображений. Предлагаемый резонайсный преобразователь может быть выполнен с любым количеством пьезоэлементов ( в том числе и с одним пьезоэпеменгом), а также в спу- , чае применения большего числа .частотопонижающих накпадок, в частности, при наличии еще промежуточной накладки, расположенной между пьезоэлементами. Соединение элементов преобразователя меж/яу собой осуществляется любым известным способом, например Стягиванием его с помощью винтового или болтового соединения, склеиванием, сочетанием стягивания со склеиванием и т.д. При стягивании преобразователя с помощью винтового или болтового соединения применяется либо специальная гайка, либо в качестве гайки используется нерабочая частотопонижаю- щая накладка. Предлагаемый оцнопопувопновый преобразователь может найти применение при разработке ультразвуковых преобразователей разной мощности в случаях, когда требуется получить относительно большую амплитуду колебаний при возможно меньших продольных и поперечных размерах преобразователя, следовательно,при большом коэффициенте усиления и возможно меньшем нагреве, т.е. при достаточно большом КПД, Особенно эффективно применение таких преобразователей в ультразвуковых медицинских инструментах для. резки и сварки биологических тканей, для которых, кроме указанных выше требований, существенным является требование отсутствия изгибных колебаний инструментов. Формула изобретения Резонансный однопопувопновый акустический преобразователь, содержащий пьезоэлементы и пассивные частотопонижающие накладки, одна из которых является концентратором амплитуды колебаний, выполненным с площадью сечения, уменьшающейся от узлового сечения преобразователя до рабочего конца собственно инструмента, отличающийс я гем, 41, с целью повышения КПД

частотопонижакмцая накпадка между иапучающим торцом пьеэоэлеменгов и узповьш сечением преобразователя выполнена не превышающей 0,4 рад.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент:США № к л. 31О-8.3, 1968.

2.Патент США № кл. 31OU9.2, 1968.

3.Патент США № кл. 310-8.2, 197О.

Ш