411918

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 ИИ 8 Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт, свидетельства-хл. В 060 1106 Н 0311 5/О Заявлено 23,Х,1971 ( 1717220/18-10с присоединением заявки-Приоритет -осударственныи комитетСовета й 1 инистров СССРпо делам изобретений овано 251974. БюллетеньУДК 534,21(088.8) облик ликования описания 2 бХ 11.1974 Дата эобретенявител УЛЪТРАЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТО 2 к области акустиче. предназначено для кой энергии в эиерИзобретен 1 ие относитсяского приборострое 1 ния ипреобразования электричесгню упругих, колебаний.Из 1 весте 1 н сравнительно простой,и широко п 1 ри 1 меняемый ультразвуковой генератор, содержащий коммутирующий тиристор илн тиратроп, зарядный, резистор и пьез 1 оэлектрический,преол 51 разователь, В этом генераторе формирование электр 1 ически 1 х импугльсов возбуждения пьезопреобразователя осуществляется за счет медленного заряда и быстрого разряда емкости самого пьезо 1 преобразователя. Возбукдение упругих 1 колеба 1 ьий стенок пьезопреобразователя происходит при,разряде, когда,резко уменьшается напряжение на обклад 1 ках пьезопреобразо 1 вателя,и с 1 н 1 имается воздействие электрического поля. При этом запасен 11 ая потенциальная механичес 1 кая энергия (энергия у-пругой деформации) использ 1 уется на возоуждении свободных, колебаний в 1 пьезопреооразователе, а запасенная электрическая энергия преобразуется в тепловую в элемен. тах цепи,разряда. Бес 1 полезпая растрата накапливаемой электрической энергии и лишь 1 разовое воздействие сил:электрического поля па возбуждение у 1 пругих;колебаний, а та 1 кже большие поте 1 ри энергии на зарядном резисторе являются существенныгми недостатками этого ультр азэу 1 кового ген ер втор а. Предложенныи ультразвуковой генераторотличается от,известного тем, что, с цель 1 о улучшения условий возбуждения упругих колебаний,и повышения к.п.д. генератора, в нем 5 коммутирующий ти 1 ристор (ти 1 ратрон) зашунт 11 рован обратно в 1 ключенными диодами, а между точкой соединения анода тиристора с катодом, диода и точкой соединения зарядного резистора с плюсовой обкладкой пьезообразо вателя включена индуктивность. Причем период электрических колебаний,разрядного 1 С- контура составляет 0,75 периода свобод 11 ь 1 х колебаний стоек пьезообразователя,На фиг. 11 приведена принципиальная элс:трическая схема предлагаемого ультразвукового генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений и токов в его цепях 1 колебаний стенок (дефо 1 рмации) пьезопрео,1- разователя (пункт 11 рными линиями изоо 1 эа жены диаграммы прототи 1 па).Предлагаемый ультразвукевой генераторсодержит коммутирующий тиристор 1, зарядный рез 11 стор 2, пьезопреобразователь 3, диод 4 и инду 1 ктив:1 о 1 сть 5.25 Принцип работы предлагаемого ультразвукового генератора мюсжно уяснить,нз времен ных д 11 аграмм, где (.1 д - на 1 п,ряжение между анодом т 1 иристора 1 (катодогм диода 4) и оощей (нулевой) ши 11 ой, 1, - ток 1 переза ряда зО емкости пьезопреобразователя .1, У, - напряжение между сбкладками (емкссти) пьезопреобразователя 3, 7 - упругая деформация (смещение стенок) пьезопреобразователя 3 и , - ток зарядного, резистора 2.Работа ультразвукового генератора сводится к следующему, При запертом тиристоре 1 от источника питания,через резистор 2 заряжается пьезопреобразователь Знакапливая электрическую энергию. Одновременно под воздействием сил электрического поля происходит упругая деформация тела пьезопреобразователя 3 и часть электрической энергии преобразуется в потенциальную механическуо энергию. При поступлепии синхронизирующего импульса на управляющий электрод тириСТОра 1;последни Й Отпирается ,и замыкает (коммутирует) цепь,разряда пьезспреобразователя 3. Так с момента 1, ксомутации абра эуется замкнутый 1.С - контур, в котором возникает колебательный процесс, связанный с изменением напряжения на обкладках пьезопреобразователя 3 и возбуждением упругих колебаний в теле последнего. В моментъ когда ток в 1.С - ,ыонтуре близок,к нулю и пьезопреобразователь 3 перезарядился, тирезистор 1 запирается. Во время 1 - 1,отпертого состояния тиристора 1,происходит первый полуиериод колебаний,в 1.С - контуре, при котором напряжение на обкладках пьезопреобразователя З,изменяется по синусоидалыному закону,со сменой, полярности. В дальнейшем под действием напряження перезарядившегося пьезопреобразователя 3 открывается диод 1, снова замыкается цепь 1.С - контура и .происходит второй полупериод колеоаний. В момент з, когда заканчивается повторный пере- заряд пьееопреобразователя З,и, ток через диод 4 близок к нулю, цепь .С - ,контура,раз 5 рывается, Так во время Е - 1, коммутациипроисходит период электричесиих колебаний в 1.С - контуре, при,котором воздействием синусоидадьного,изменяющегося напряжения между обкладками пьезопреобразователя 3 10 осуществляется возбуждение упругих колеба. ний стенок последнего н излучение ультряззуковых волн в окружающую среду. В дальней.шем пьезопреобразователь 3 подзаряжается до напряжения источника,питания, а с мсмен та 14 поступления следующего синхрснизируощего импульса цикл снова повторяепся. Предмет изобретения2 С Учьтр аз вуковой генератор, содерж а щ;гйомьутрирующий тирнстор (тиратрон), заряднь 4 резистор и пьезопреобразователь, отлачаюиспйся тем, что, с целью улучшения условий возбуждения пьезопреобразователя и,повыше иия к.п.д. генератора, в нем тиристор зашунтирован обратно включенным диодом, а между точкой соединения анода тиристора с катодом диода,и точкой соединения зарядного ре сторя,с плюсОВОЙ Осклайксй пьезопресоразо зователя вклочена индустивность, причем отношение периода электрических колебакий образованвого 1.С - контура к периоду упругих колебаний пьезопреобразователя,равно 0,75.)рректор В. Брыксии аказ 104 Тираж 565комитета Совета Министробретений и открытийРаушская наб д. 4/5 оставитель И. Гольденбергекред Т. Ускова Изл. М 400 И Государственного по делам из Москва, Ж-З 5, ип, Харьк. фил. прел. Патент ПолппспоеСССР