Ултразвуковой излучатель Советский патент 1978 года по МПК B06B1/08 B08B3/12 

Изобретение откосигея к области маши ностроения и может быть использовано в промышленности для интенсификации техно логических процессов очистки, пропитки, диспергирования, коагуляции, а также для повышения качества изделий. Известны излучатели улг.гразвуковых колебаний в жидкие среды для интенсификации в них различных технологических процессов, представляющие собой излучаю щую мембрану, жестко соединенную с преобразователями ультразвуковых колебаний 1едостатком таких излучателей является отсутствие возможности озвучивания больших объемов жидкости. - Известны также излучатели ультразвуковых колебаний с развитыми излучающими поверхностями, на которых крепится ряд преобразователей 2l . Излучатели днафрагменного типа с бол щими излучающими поверхностями имеют следующие недостатки: увеличение размеров излучающих пУгастин приводит к уменьшению собственной частоты излучающей системы, иэ-за чего излучатели могут работать не в резонансе с генератором ультразвуковых колебаний. Вследсгвие сложного характера колебаний излучающей поверхности и наличия изгибных колебаний наблюдаются пониженная эффективность излучения и повышенные потери энергии, а в местах соединения диафрапмы с преобразователем возникают значительные отрывные усилия. Из-за значительного поглощения энергии д жидкости в направлении распространения ультразвуковых колебаний отсутствует возможность озвучивания больших толщин жидкости. Известны также излучатели ультразвуковых колебаний, выполненные в виде установленных соосно и акустически связанных с преобразователем стержневых волноводов с длиной, кратной Я/2, на одном торце каждого из которых закреплена иэтгучающая мембрана Гз1 . Основными недостатками этих излучателей являются потери ультразвуковой энергии на контактных переходах между звеньями волновода; неравномерное рас-

пределение ультразвуковой энергии по высоте; нестабильность работы каждой излучающей мембраны иэ-за их взаимного влияния.

Целью изобретения является повышение КПД излучателя и его эксплуатационных качеств.

Это достигается тем, что волноводы выполнены полыми и установлены коак - сиально, своими свободными торцами жес1 ко связаны с преобразователем и акустически изолированы один от другого.

На чертеже изображен излучатель, разрез.

Он включает излучающие мембраны 1, закрепленные в области максимального смещения упругой волны на расстоянии полуволны друг от друга на концах коак- сиально расположенных стержневых волноводов 2, акустически изолированных один от другого, например, резиной 3. Волноводы жестко связаны с преобразователем 4. При возбуждении упругих уль1 развуковых колебаний а преобразователе 4 последние по волноводам 2 передают ся излучающим мембранам 1 и обрабатываемой среде. Интенсивность и объем озвучивания по высоте зависят от величины подводимой к волноводам колебательной энергии, количества мебран и поверхност их излучения.

Предлагаемая конструкция излучателя позволяет обеспечить лучшее согласование его с источником ультразвуковой -энергии, поскольку раздельные волноводные звенья с мембранами имеют более высокую собственную частоту. Поэтому устройство имеет более высокий КПП.

Кроме того, значительно увеличиваю ся озвучиваемый объем жидкости при одной и той же подводимой энергии ультразвуковых колебаний и величина подводимой энергии ультразвуковых колебаний. Исключаются потери ультразвуковой энергии на контактных переходах между звеньями волновода, поскольку ультразвуковые колебания от преоб)азователя беспрепятственно передаются мембране . Можно регулировать подвод ультразвуковой энергии к мембранам в заданном количестве и равномерное распределение ее по высоте.

Предложенное устройство обеспечивает Еюзможность озвучивания зон (участков обработки) значительно удаленных от источника ультразвуковых колебаний без существенных потерь энергии. Исключается взаимное влияние колеблющихся мембран, что способствует стабильности работы каждой мембраны в отдельности.

Отпадает необходимость в устройствах обеспечивающих прижим и акустический контакт поверхностей волноводных звеньев Излучатель целесообразно использовать в процессах очистки и пропитки изделий, дипергирования и коагуляции.

Формула изобретения

Ультразвуковой излучатель, выполненный в виде ряда установленных соосно и акустически связанных с преобразователе стержневых волноводов с длиной, кратной Д /2, на одном торце каждого из которых закреплена излучающая мембрана, отличающи йся тем, что, с целью повышения КПП излучателя и его эксплуатационных качеств, волноводы выполнены полыми, установлены коаксиально, своими свободными торцами жестко связаны с преобразователем- и акустически изолированы друг от друга.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 188677, кл. В 06 В 1/О8, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 172144, кл. В Об В 1/08, 1965.

3.ABTOfCKoe свидетельство СССР № 433930, кл. В ОБ В 3/12, 1972.