Электромеханический преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 181278 (21) 2697015/18-10 с присоединением заявки йо Государственный комитет.СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А, Г. Сучков и Н. Н. Дмитриев Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина( 54 ) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 10 ра 11,Изобретение относитсяк ультразвуковой технике и может быть использовано в различном технологическом оборудовании, а также в аппаратуре для Излучения и приема акустических волн.По основному авт, св. М 361454 известен электромеханический преобразователь, содержащий набор пьезоэлектрических.или магнитострикционных колец, у которого центральное отверстие выполнено асимметричным относительно внешнеи окружности цилинд 15Недостатком этого преобразователя является нарушение принципа круговой симметрии при выполнении центрального отверстия что приводит к неравномерной плотности магнитного потока в Щ магнитопроводе, неравномерному распределению излучения по окружности пре-образователя и снижает его КПД.Цель изобретения - повышение КПД и устранение неравномерности излуче ния по окружности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что ось центрального отверстия расположена под углом сс к оси симметрии магнитопровода и проходит через его 30 геометрический центр, причем уголопределяется иэ соотношения где с( - угол наклона;ЛУ диапазон рабочих частот,основная резонансная частота;С - диаметр внешней окружностиИмагнитопровода;Фо - диаметр центрального отверстия;высота пакета магнитопровода.На фиг.1 изображен преобразователь, вид сверху; на фиг. 2-то же, вертикальный разрез; на фиг. 3-5 - распределение излучения верхней, нижней и средней пластин преобразователя; на фиг.б - вид общего излучения преобразователя.Преобразователь содержит магнитопровод 1, набранный из кольцевых пластин 2 изготовленных из 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 6 расположена под углом к оси 7 симметрии магнитопровода и проходит через его геометрический центр. Угол наклона между осями 6 и 7 определяется по вышеуказанной формуле.Преобразователь работает следующим образом,При подключении обмотки 5 к источ-нику питания (не показан) преобразователь возбуждается и магнитопровод 1 начинает совершать радиальные 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 О 20 сечение колец выравнивается и приобретает идеальный вид, а излучение этих пластин равномерное (фиг.5). За счет того, что в центремагнитопровода расположены пластины с по- р стоянным сечением, он имеет достаточно равномерную плотность магнитного потока, что обеспечивает преобразователю высокий КПД и равномерное суммарное излучение по его окруж- З ности (фиг, 6) .Угол о 6 наклона между осью центрального отверстия и осью симметрии магнитопроода находится в пределах от 4 до 50 . Угол наклона менее 4 д не обеспечивает преобразователю диапазона резонансных частот, так как при этих значениях р( его диапазон эквивалентен пределам частОтной полосы преобразователя, у которого цент-, ральное отверстие выполнено без наклона. С увеличением о диапазон резонансных частот преобразователя увеличивается, но при этом вследствие нарушения принципа круговой симметрии пластин снижатся его КПД, который при о( ) 50 будет меньше 15. Оптимальное знаение Ф. находится в интервале 15-30Формула изобретенияЭлектромеханический преобразователь по авт, св, 9 361454, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения КПД и устранения неравномерности излучения по окружности преобразователя, ось центрального отверстия проходит через геометрическийцентр магнитопровода под угломк его оси симметрии, причем уголопределяется из соотношенияЖ=ойф (-. ),где О( - угол наклона;ь - диапазон рабочих частот;основная резонансная частота;Ю - диаметр внешней окружносИти магнитопровода;О(0 - диаметр центрального отверстияИ - высота пакета магнитопровода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 361454, кл. В 06 В 1/06, 1969.55/8 ТиражМПИ Государств по делам изоб035, Москва, Й 538 По нного комитета СС етений и открытий 35, Раушская наб. сное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн