Электромеханический преобразователь Советский патент 1981 года по МПК B06B1/06 B06B1/08 

(54) ЭЛЕКТРОМЕ-ХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к ультразву ковой технике и может быть использовано в различном, технологическом оборудовании, а также в аппаратуре для 1злучения и приема акустических волн. По основному.авт. св. № 361454 из вестен электромеханический преобразователь, содержащий набор пьезоэлектрических .или магнитострикционных колец, у которого центральное от верстие выполнено асимметричным относительно внешней окружности цилинд ра fl. Недостатком этого преобразователя является нарушение принципа круговой симметрии при выполнении центрального отверстия;, что приводит к неравномерной плотности- магнитного потока в магнитопроводе, неравномерному распре делению излучения по окружности преобразователя и снижает его КПД. Цель изобретения - повышение КПД и устранение неравномерности излучеНИН по окружности преобразователя. Поставленная цель достигается тем чтоось центрального отверстия расположена под углом об к оси симметрии магнитопровода и проходит через его геометрический центр, причем угол определяется из соотношения . ,uf/dH-do | o6cC.(, где оС - УГОЛ наклона; д -диапазон рабочих частот, - основная резонансная частотаOfjj- диаметр внешней окружности магнитопровода; O(Q - диаметр центрального отверстия ; П - высота пакета магнитопровода. На фиг.1 изображен преобразователь, вид сверху; на фиг. же, вертикальный разрезу на фиг. 3-5 - распределение излучения верхней, нижней и средней пластин преобразователя; на фиг.6 - вид общего излучения преобразователя. Преобразователь содержит магнитопровод 1, набранный из кольцевых пластин 2 изготовленных йз магнитострикционного материала. В магнитопроводе выполнено центральное сквозное отверстие 3 и отверстия 4, в которые уложена обмотка 5 возбуждения. .Отверстие 3 выполнено асимметричным относительно внешней окружности /цилиндра, его ось б расположена под углом к оси 7 симметрии магнитопровода и проходит через его геометрический центр. Угол наклона между ос ми 6 и 7 определяется по вьшеуказанной формуле. Преобразователь работает следующим образом. При подключении обмотки 5 к исто нику питания (не показан) преобразователь возбуждается и магнитопровод 1 начинает совершать радиаль ные механические колебания. Излучение пластин 2, из которых набран магнитопровод, в частности верхних и нижних, неравномерно по окружности (фиг. 3 и 4),так как они имеют не постоянное сечение кольца. По мере приближения к геометрическому центру магнитопровода, т. е. к точке 0 сечение колец выравнивается и приобретает идеальный вид, а излучение этик пластин равномерное (фиг;5). За счет того, чт.о в центремагнитопровода расположены пластины с постоянным сечением, он имеет достаточно равномерную плотность магнитного потока, что обеспечивает преобразователю высокий КПД и равномер ное суммарное излучение по его окру ности {фиг. б). Угол at наклона меходу осью центрального отверстия и осью симметрии магнитопровода находится в пределах от 4 до 50 . Угол наклона менее 4 О не обеспечивает преобразователю диа пазона резонансных частот, так как при этих значениях сС его диапазо эквивалентен пределам частотной полосы преобразователя, у которого центральное отверстие выполнено без наклона. С увеличением сх1 диапазон резонансных частот преобразователя увеличивается, но при этом вследствие нарушения принципа круговой симметрии пластин снижается его КПД, который при ОС 50 будет меньше 15%. Оптимальное значение (У- находится в интервале 15-30 . Формула изобретения Электромеханический преобразователь по авт. св.- № 361454, отличающийся тем, что, с целью повьааения КПД и устранения неравномерности излучения по окружности преобразователя, ось центрального отверстия проходит через геометрический центр магнитопровода под углом к оси симметрии, причем угол определяется из соотношения угол наклона диапазон рабочих частот основная резонансная частота;диаметр внешней окружности магнитопровода; диаметр центрального от верстия} Ь - высота пакета магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 361454, кл. В 06 В 1/06, 1969.