Пьезокерамические преобразователи

Рис. 31. Составной пьезокерамический преобразователь а — конструкция б — эквивалентная схема

Рис. 38. Пьезокерамический преобразователь типа ПП1-2,5/18

Рис. 17. Способы крепления пьезокерамического преобразователя с накладкой

Тонкость распыливания зависит от расхода топлива, амплитуды и частоты колебаний. Амплитуда колебаний самого пьезокристалла очень мала и усиливается с помощью резонирующей детали с соплом для распыливания. Длина резонаторов должна быть краткой 1/4 длины волны при резонансной частоте вибраций (см. рис. 113, б). Форсунки с пьезокерамическими преобразователями изготовлены с расходом до 6,0 л/ч. При увеличении энергии для получения вибраций большей мощности происходит нагревание и разрушение пьезокерамики. Согласно сообщению [222], форсунка с пьезокристаллическим ультразвуковым распылителем обеспечила сжигание топлива в течение 5000 ч. [c.230]

На рис. 31, б приведена эквивалентная схема пакетного пьезокерамического преобразователя, одна из накладок которого нагружена активным сопротивлением- среды R . [c.136]

Рассмотрим конструкции низкочастотных пьезокерамических преобразователей. [c.146]

Процесс полимеризации контролируют УЗ-методом прохождения. Излучающий и приемный преобразователи продольных волн устанавливают на верхней и нижней частях пресс-формы. Затухание оценивают по амплитуде сквозного сигнала, упругие свойства — по времени его задержки. В промышленной установке, использующей метод прессования, применяют пьезокерамические преобразователи, стабильно работающие при давлениях до 60 МПа и температурах до 200 °С. Диаметр преобразователей 8 мм, рабочая частота от 4 до 5 МГц. Установка управляется компьютером, результаты измерений представляются на его дисплее. Расстояние между преобразователями автоматически измеряется и учитывается при расчете скорости и затухания. [c.814]

Плоские пьезокерамические преобразователи рассчитывают в следующем порядке [c.101]

Конструкция активного элемента — двигателя пьезокерамических преобразователей определяется необходимостью снижения рабочей частоты преобразователя до 20—40 кГц — оптимального диапазона для аппаратуры технологического применения. Если такой преобразователь выполнен в виде полуволновой системы, то его толщина будет составлять около 100 мм. В рабочем режиме из-за плохой теплопроводности произойдет недопустимый разогрев пьезокерамики. Кроме того, при толстой керамике требуются высокие рабочие напряжения для возбуждения, что значительно усложняет конструкцию преобразователя. [c.87]

Для составных пьезокерамических преобразователей из ЦТС Ги лежит в пределах (0,15—0,2) 10 гс-с/см , а для ферритовых преобразователей Гп=0,1-102 гс-с/см . Для воды при значениях А И =1,5 Вт/см г можно считать равным 1,5-102 гс-с/см . [c.88]

Полная длина составного пьезокерамического преобразователя определяется тем же соотношением. [c.116]

Совершенно аналогично определяется возбуждающая сила для активного элемента пьезокерамического преобразователя, обладающего нелинейными характеристиками. [c.119]

Экстрактор представляет собой горизонтальную прямоугольную камеру /, разделенную вертикальными перегородками на последовательно расположенные слева направо смесительные и отстойные секции. Камера снабжена патрубками для ввода легкой и тяжелой фаз, причем патрубки для ввода и вывода легкой фазы расположены в верхней части противолежащих стенок, а для ввода тяжелой фазы — в нижней части тех же стенок. Смесители снабжены форкамерой 2, расположенной в нижней части, и механическим преобразователем 3, состоящим из цилиндрических ротора и статора, снабженных вертикальными щелевыми вырезами. Ротор через патрубок соединен с форкамерой и имеет патрубок 4 для подачи воздуха внутрь ротора. Отстойники в нижней части снабжены магнитострикционными или пьезокерамическими преобразователями 5. Смеситель и отстойник сообщаются через жалюзийную перегородку, форкамера соединена патрубком с нижней частью отстойника. Экстрактор имеет электродвигатели 6 для привода механических преобразователей. [c.390]

Большое значение при эксплуатации пьезокерамических преобразователей имеет стабильность работы. Собственный нагрев преобразователя за счет потерь в пьезокерамике, накладках, системе крепления, нагрев моющей жидкости, влияние внешней нагрузки на преобразователь приводит к изменению его резонансной частоты, входного сопротивления и излучаемой мощности. Влияние дестабилизирующих факторов будет особенно заметным при узловом размещении пьезоэлемента и при выполнении излучающей накладки из материала с большим волновым сопротивлением. Последнее иногда применяют из конструктивных соображений. [c.137]

Основные требования, предъявляемые к этой группе установок, следующие минимальные габариты и вес, простота устройства, высокие энергетические показатели, удобство обслуживания, дешевизна и т. п. Все это достигается при условии использования в ультразвуковых генераторах и технологических устройствах новых материалов, малогабаритных экономичных деталей, полупроводниковых приборов, пьезокерамических преобразователей и т. п. [c.87]

Основным типом электроакустических преобразователей, применяемых в малогабаритных ультразвуковых установках, являются пьезокерамические преобразователи пакетного типа. Применение пьезокерамических преобразователей наряду с их высокой эффективностью (к. п. д. 50—70%) позволяет получить большие излучающие поверхности и создать достаточно равномерно озвучиваемые объемы. [c.87]

Однопозиционные промышленные ванны и установки представляют сочетание ультразвуковых генераторов мощностью 1,6— —10 кВт, выполненных на транзисторах, тиристорах или электронных лампах, питающих ультразвуковую ванну большой емкости (70 л и выше) с встроенными магнитострикционными или пьезокерамическими преобразователями. Ванны работают в частотном диапазоне 18—40 кГц с удельными интенсивностями излучения 0,5—1,5 вТ/см . В ванны могут встраиваться нагреватели, приспособления для перемешивания деталей, устройства для фильтрации или смены моющих растворов и прочие приспособления. Основное назначение ванн — очистка индивидуальных крупногабаритных деталей или деталей массового производства, не требующих особо тщательной обработки. [c.91]

Пьезокерамические преобразователи пакетного типа [c.147]

Достоинством установки является то, что технологические секции можно переставлять, изменяя тем самым последовательность технологических операций. Каждая технологическая секция снабжена устройством для рециркуляции моющего раствора, в котором производится также подогрев и охлаждение моющих сред. Ультразвуковая ванна снабжена восемью пьезокерамическими преобразователями типа ПП1-0,1. Генератор мощностью 0,6 кВт выполнен на транзисторах. [c.94]

Количество пьезокерамических преобразователей ПП1-0,1 (место расположения) Тип ультразвукового генератора [c.96]

Пьезокерамические преобразователи массы ЦТС-19 и магнитострикционные ферритовые преобразователи марки Ф-38 имеют удельную акустическую мощность не более 1,5 Вт/см и используются главным образом для снятия легких жировых загрязнений. Там, где требуются высокие значения удельной акустической мощности более 1,5 Вт/см , используются преобразователи из магнитострикционных материалов — пермендюра, сплава К-65, никеля, альфера. [c.119]

Составные или пакетные преобразователи широко используются для проектирования низкочастотных (порядка 20 кГц) преобразователей. Использование полуволновых пьезокерамических преобразователей на низких частотах приводит к значительному объему активного материала, что при плохой теплопроводности пьезокерамики приводит к ее перегреву. Кроме того, значительное расстояние между электродами требует больших значений возбуждающего электрического напряжения. Чаще применяют преобразователи составного типа называемые также пакетными преобразователями, в которых часть активного материала замещается накладками из пассивного упругого материала (рис. 31, а). Резонансная частота со о такого преобразователя может быть определена из уравнения [c.135]

Получение большой излучающей поверхности пьезокерамического преобразователя связано с ухудшением условий охлажде- [c.145]

Прежде чем припаять нижнюю часть приемника, туда монтируется пьезоэлемент 13, который через медную пластинку 14 и провод 15 соединяется со входом милливольтметра. Пьезоэлемент удерживается в рабочем положении при помощи многожильного провода 15. Длина провода всегда постоянная, так как он жестко крепится к ограничителю 16. Кроме того, ограничитель 16, проходя через вертикальные пазы соединительной втулки 17, фиксирует положение приемника. В настоящей работе в качестве пьезоэлементов использовались пьезокерамические преобразователи ЦТС, особенности работы которых известны [5]. [c.99]

Пакетные преобразователи широко используются для создания низкочастотных (около 20 кГц) преобразователей. Конструкции низкочастотных пьезокерамических преобразователей показаны на рис. 3.11. [c.51]

В отличие от магнитострикторов конструкции пьезокерамических излучателей не нормализованы. Различают следующие типы пьезокерамических преобразователей фокусирующие (сферические, корытообразные и трубчатые) и плоские (диски и кольца). Плоские пьезокерамические преобразователи (рис. 42) выполняют полувол-7 99 [c.99]

В зарубежных конструкциях, работающих с малой амплитудой смещения, пакетные преобразователи приклеивают к излучающей пластине или дну ванны. Широко распространены и погружные преобразователи подобной конструкции. В отечественных конструкциях отдельные излучатели при помощи центрального болта присоединяются ко дну или стенкам ванны или выполняются в виде отдельного конструктивного узла, который встраивается в различные технологические установки для очистки. Так выполнен пьезокерамический преобразователь типа ПП1-2,5/18, содержащий 32 пакетных излучателя типа ПП1-0,1/18 (рис. 38). [c.147]

В табл. 21 приведены характеристики некоторых ультразвуковых генераторов на транзисторах, которые предназначены для работы с пьезокерамическими преобразователями. [c.174]

В некоторых случаях изменение внешней нагрузки, например, в процессах очистки, определяемое уровнем рабочей среды, количеством обрабатываемых деталей, уровнем кавитации, незначительно влияет на изменение резонансной частоты преобразователя. Так происходит при работе ванн очистки с магнитострикционными преобразователями. В ваннах с пьезокерамическими преобразователями наблюдается уход собственной частоты на 100—250 Гц. Весьма существенно, что уход собственной частоты преобразователя при фиксированном значении частоты генератора приводит к уменьшению амплитуды колебаний и величины полезной мощности, передаваемой в нагрузку, а следовательно, к изменению эффекта технологического воздействия. Уровень падения амплитуды определяется величиной ухода собственной частоты преобразователя и добротностью его механической ветви. [c.179]

Процесс акустической синхронизации каплеобразования моделируется с помощью метода электромеханических аналогий. Эмиттер капель рассматривается как механическая колебательная система, состоящая из пьезокерамического преобразователя, ступенчатого концентратора, столба жидкости в рабочей камере эмиттера и столба жидкости в капилляре соплового элемента. Анализ процесса акустической синхронизации сводится к расчету разработанной эквивалентной электромеханической схемы колебательной системы эмиттера, представленной на рис. 2.3, где приняты следующие обозначения (7-напряжение синхронизации электрическая емкость пьезоэлемента Ы- коэффициент электромеханической трансформации 2 - эффективные сопротивления пьезоэлемента нагрузки торцов пьезоэлемента колебательные скорости торцов пьезоэлемента. Соотношения д ля параметров запишутся следующим образом [c.20]

Проверка механической прочности пьезокерамического преобразователя проводится в осевом сечении трубки по формуле [c.50]

Цилиндрические преобразователи выпускают нескольких типов ЦМС-18 с внутренним диаметром 64 мм, ЦМС-8 диаметром 150 мм и ЦМС-5 диаметром 250 мм. В маломощных технологических установках очистки поверхностей изделий применяют пьезокерамические преобразователи (см. рис. 43), разработанные во ВНИИТВЧ . Преобразователь состоит из стяжного болта из коррозионностойкой стали, двух пьезокерамических пластин ЦТС-19 (размеры 50X50X4 мм) и двух накладок из твердого дюралюминия Д16 и из стали. Пластины изолируют от болта тефлоновой прокладкой, токопроводящие шайбы выполняют из медной фольги и покрывают серебром. При сборке излучателя затяжкой болта создают напряженное состояние керамики. Рабочая частота излучателя 18 —20 кгц, интенсивность звука в воде 1—2 вт/см . В дне ванны, как правило, монтируют несколько излучателей для создания равномерного поля излучения. [c.109]

Итак, в обоих вышерассмотренных гидросистемах по достижении рабочего давления открывается клапан подачи струи (К или К4), и она подается на ГК, представляющий собой вибрирующую форсунку, на конце которой находится сменный сопловой элемент с запрессованным часовым камнем. Вибрация осуществляется подачей переменного напряжения ультразвуковой частоты на пьезокерамический преобразователь генератора. [c.151]

Один торец пьезокерамического преобразователя нагружен сопротивлением ZJJ, представляющим собой входной импеданс ступенчатого концентратора, рассматриваемый как нагруженный четырехполюсник. Сопротивление нагрузки представляет собой параллельное соединение импе-дансов столба жидкости в рабочей камере и в сопловом канале. Для нахождения сопротивления нагруженного и свободного концентратора используется теория четырехполюсников. Второй торец пьезоэлемента нагружен сопротивлением 2 ,, которое представляет собой входное сопротивление корпуса, т. е. характеризуется упругостью элементов корпуса и потерями на трение. В первом приближении эту цепь можно считать разомкнутой. [c.21]

В активных элементах пьезокерамических преобразователей ввиду достаточно высокого значения добротности пьезоматериала потери, преобразующиеся в тепло, сравнительно невелики. Ввиду этого в конструкциях достаточно осуществить только воздушное охлаждение. [c.88]

В тех случаях, когда преобразователь не имеет водяного охлаждения, определение потерь калориметри-рованием можно проводить путем погружения его в жидкость, проще всего в воду. Если, как это имеет место для пьезокерамических преобразователей, применение воды из-за опасности пробоя недопустимо, можно использовать трансформаторное масло, вводя в формулу значение удельной теплоемкости масла, равное 0,8. [c.227]

Установка УЗУ-0,1 состоит из генератора на транзисторах и двух ванн, ультразвуковой и промывочной, смонтированных в общем корпусе. В дно первой ванны встроен один пакетный пьезокерамический преобразователь ПП 1-0,1. Свер- ульгразвуковые установки [c.89]

В нижней части корпуса имеются краны для слива моющего раствора. Детали подвергающиеся очистке загружаются в загрузоч ную корзину (или уста навливаются в кассету) которая помещается непосредственно над пьезокерамическим преобразователем. После ультразвуковой очистки детали ополаскиваются в промывочной ванне и поступают на дальнейшие технологические операции. [c.89]

За рубежом такие установки представлены значительно уже, чем малогабаритные. Наиболее характерными здесь являются ванны, выпускаемые фирмой A ousti a (США) типов A20W и A30W, имеющие соответственно емкость 75 и ПО л и питаемые от транзисторных генераторов мощностью 3 или 4 кВт. В ваннах используются пьезокерамические преобразователи. [c.91]

Гальперина Л. Н. К конструктивному расчету пакетных пьезокерамических преобразователей. — В сб. трудов ВНИИТВЧ Промышленное применение токов высокой частоты . М—Л., Машиностроение , 1966, вып. 7, с. 197—316. [c.182]

Программа исследования предусматривала определение исчерпывающих множеств входных (влияющих) и выходных (эксплуатационных) параметров и установление их всесторонних зависимостей. При капиллярном монодиспергировании учитывалось множество входных параметров кон-структивно-геометрические параметры пьезокерамического преобразователя, концентратора, форсунки, соплового элемента, корпуса, соединительных элементов, их размеры, точность и чистота обработки и физико-меха-нические свойства используемых материалов режимные параметры, охватывающие электрические (например, спектральный состав синхронизирующего сигнала) и гидродинамические физико-химические и реологические характеристики рабочих жидкостей, т. е. поверхностное натяжение, вязкость, плотность, скорость звука, кислотность, дисперсный состав, нагазо-ванность, летучесть, однородность, стабильность, прочность на разрыв и др. [c.11]

Пьезокерамические преобразователи, использ емые в акустических установках, как правило, резонансные системы, работающие на частотах основного резонанса или нечетных гармоник. Чаще всего используются так называемые составные или пакетные преобразователи, состоящие из трех пластин. Среднюю пластину изготавливают из пьезокерамики, а крайние (их называют накладками)—из металла. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология