Способ формирования амплитудно-частотной характеристики пьезопластин и устройство для его реализации

союз соеетснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНИУРЕСПУБЛИН 90 511 Г ЯОР Е ЕТЕЛЬС 7 ЕУ САНИ РСК 210625(21) 28 (22) 2 ч (6) 30 (72) И, В,И.Зол (Я) 62 (56) 1 с, 3-Й 2 2 Бюл. В в, А.А, .А.Родч (088.8) ОСКОПИР лексеев о для Фоной хараОдержащ рмирования амктеристики Устроистдно-частопластин,ну для охлорую в пр е пли. о"Дефекто о 1978, Р бйства). опи и у ото ю повышения надежн буемой хара ктерист вания одной поверх сти поки, во то, сце учения т время на гр лнител рабочу ополож- ествля- нои Т ИЗ арак рен зой. ики пьезопластины, ение производят в тер хлаж ре е мент ГОсудАРстВенный номитет сспо делАм изоБРетений и отнРьп(5 Й) СПОСОБ ФОРИИРОВАНИЯ АМПЛИТУДНОЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЬЕЗОПЛАСТИНИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ(57) 1. Способ Формирования амплитудно-частотной характеристики пьезопластин, заключающийся в тои, чтов равномерно поляризованной пьезопластине создают градиент температуры по ее толщине путем нагреванияодной из рабочих поверхностей пьезопластины и резко охлаждают всю пьезопластину для Фиксации полученныхсвойств, о т л и ч а ю щ и й с я тем но охлаждают против поверхность и осущамплитудно-частот остижения заданных параметров хареристики. помещается пьезопластина, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества изготовления, оно снабжено последовательно соединенными блоком измерения аиплит дно-частотных хар 1 ак-еристик, блоксм селекции по част:; и амплитуде, блоком управления :; блоком регулирования теиперату;ы, а также присоединенныи к второму выходу блока управления электромагнитом, на подвижном сердечнике которого закреплен нагревател, камсрой, гидравлически связанны,м с ней и со".ди енными последовательно между собой насосном и охладителем жидкости, электрически связан .ым с трет ьии и четвертыи выходам блока управления соответственно, термопарой, установленныйна нагревателе, электрически связанной с в,орыи ьходои олока ОегулирОВан,1 я ТЕМПЕратурЫ, ВЫХОД КОтарОГО соед.1 не- с нагревателем, вход блока измерения а:,плитудно-частотных харак теристик:,ивет переходной контакт для поключения к пьезопластине, а ванна для охлаждающей жидкости ра иещена между нагревателем и камерИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьприменено при массовом изготовленииПьезопреобразовтелей,Известен способ изготовления широкополосных преобразователей, заключающийся в том, цто предварительнополяризованную пьезопластину механически обрабатывают (шлифуют,а затеи наносят на нее электроды.Способ Обеспечивает знацительноеповышение рабоцих частот,Недостатком указанного способаявляется большая трудоемкость механической обработки, при которой надо полуцить малую толщину шлифуемойПлсЗСТИНЫ; КРОМЕ ТОГО, ОН НЕ ПОЗВОЛЯ"ет гарантировать стабильность амплитудно-цастотных характеристику разных экземпляров преобразова Отегей из-за большого разброса механицеской обработки при налиции ктому же разброса свойств самой исходной пластины,Известны устройства для изготовпения пьезопреобразователей, содержащие механизмы для литья пьеэокерамицеской массы и установку для по.пяризации пьезопластин2.Недос а Гок данных устройств - Здневозможность получения с их помощьюнеравномерной поляризации по толщинецто позволило бы расширить полосучастот поеобразователя,Наиболее близким к предпагаемому35является способ Формирования амплитудно-частотной характеристики пьеэопластин, заключающийся в том, цтов равномерно поляризованной пластинесоздают градиент температуры Г:о еетолщине путем нагревания одной израбочих поверхностей пьезопластинь:и резко охлаждают всю пьезопластинудля фиксации полученных свойств. Спо=.соб позволяет уменьшить трудоемкость5операций по формированию ребуемойамплитудно-частотной характеристикии тем самьм может обеспечить высокуюпроизводительность Г 31.Недостаток известного способа5 Озаклюцается в низкой надежностиполучения требуемой характеристики,связанной с возможными перегревамипластины. Наиболее близким к предлагаемому по техницеской сущности является устройство для Формирования амплитудно-частотной характеристики пьезо пластин, содержащее нагреватель инанну для охлаждающей жидкости, вв которую в процессе изготовленияпомещается пьезопластина,Б известном устройстве происходитчастичная деполяризация равномернополяризованной пьезоп.пастины, омаприобретает неравномерную по толщинеполяризацию в результате цего полоса частот пластины значительно расгширяетсяцК недостаткам известного устройства стносятся низкие производительность и качество изготовления, поскольку деполяризация производитсявручную и олько после Ре завершенияпроверяется характе; истика. В то жевремя из-з,-; высокой теплопроводГности провссс ГОллризации происходитсравнительно быстро, создавая возмож"ности п 8 ре рева, тс нижает проиэвоДИтеЛЬНОСтЬ, ВЕДЕТ Н с аетОМУ ПОЯВЛЕнию брака,Цель изобретения - повышение надежности получения требуемой характеристики,.производительности и качест-.ва изготовгения,Поставленнаяьтицелсается тем, что согласно способу Формирования амплитудно-частотной харктеристики пьезопластин, заключающемуся а том, что в равномерно поляризованной пьезогластине создают гради 8 нт температуры пО ее толщине путем нагревания одной из раоочих поверхностеЙ пьРзопластины и РЕЗКО ОХЛаЖДаЮт всю пь 8 ЗОПЛастину дЛя Фиксации полуценнь 1 Х свойств,во время нагревания одной поверхности дополниГ 8 льно охлаждают про 1 ивог 10 пожную рабоцуюпоеерхнссть и Осуществляют измерение амплитуднс - -,астотнсй характеристики пьРзопластины, а резкое Охлаждение производят в момент достижения заданных параметров характери .тик,Устройство для ре злизации способа формирования амплитудно-частотной характеристики пеэопластины, содержащее нагреватель и ванну для охлаждающей жидкости, в которую в процессе изготовления Г,омецается пьезопластина,. снабжено последовательно соединенными блоком измерения амплитудно частотных хаэактР ристик блоком селекции по частоте и амплитуде, блоком управления и блоком регулирования темгературы, а также присоединенным к втором; выходу блока управления электромагнитом, на подвижном сердечнике кото.3 1032 рого закреплен нагреватель, камерой, гидравлически связанным с ней и соединенными последовательно между собой насосом и охладителем жидкости, электрически связанными с третьим и четвертым выходами блока управления соответственно, термопарой, установленной на нагревателе, электрически связанной с вторым входом блока регулирования температуры, выход 1 О которого соединен с нагревателем вход блока измерения амплитудно-частотных характеристик имеет переходной контакт для подключения к пьезопластине, а ванна для охлаждающей15 жидкости размещена между нагревателем и камерой.На чертеже изображена блок-схема устройства для оеализации способа формирования амплитудно-частотной характеристики пьезопластины.Устройство состоит из последовательно соединенных блока 1 измерения амплитудно-частотных характеристик, блока 2 селекции по частоте и амплитуде, блока 3 управления и блока 4 регулирования температуры. Кроме того, устройство содержит электромагнит 5, на подвижном сердечнике которого закреплен нагреватель 6, гидравлически связанные с, камерой 7, которая заполняется охлаждающей жидкостью, насос 8 и охладитель 9 жидкости, электричек.ки связанные с третьим и четвертым выходами блока 3 управления соответственно, термоЗ 5 пару 10, установленную на нагревателе 6, электрически связанную с вторым входом блока 4 регулирования температуры, и ванну 11 для охлаждаю.40 щей жидкости, Выход блока 4 соединен с нагревателем 6, В процессе изготовления между камерой 7 и нагревателем 6 помещается пьезопластина 12. Она присоединяется к входу блока 145 с помощью переходного контакта 13.Способ осуществляют следующим образом.Пьезопластину 12, предварительно равномерно поляризованную по толщине, помещают между нагревателем 6 и каме" 5 О рой 7. Вход блока 1 подключают к 409 4пьезопластине 12 производят измерение амплитудно-частотной характеристики пьезопластины до ее нагреват.е. до частичной поляризации) определя зт режим термообработки, в частности температуру, которая должна превышать точку Кюри материала ьвзопластины. Температуру нагревателя устанавливают автоматически с помощью термопары 10 и блока 4 регулирования температуры, После достижения требуемой температуры с помощью блока 3 управления изменяют ток в обмотке электромагнита 5 таким образом, чтобы закрепленный на нем нагреватель 6 приблизился к переходному контакту 13.помошью бпока 3 управления включают охладитель 9 и насос 8, обеспечивающие постоянную низкую температуру жидкости в камере 7, Тем самым во время нагрева одной поверхности пьсзопластины 12 дополнительно охлаждают другую ее поверхность. Благодаря нагреву одной ее стороны и охлаждению другой в ней создается градиент температуры, в соответствии с которым распределяется поляризация пьезопластины 12, при этом происходит расширение ее амплитудно-частотной характеристики. Эту хаоактеристику непрерывно измеряют блоком 1, сигнал с которого по" дают на блок 2 селекции, Последний выделяетстробирует 1 резонансные пики,. соответствуоцие требуемой высококачественной области амплитудно-частотной характеристики. Как только эти пики достигнут заданной амглитуды с блока 2 подается сигнал на блок 3 управления.Блок 3 изменяет ток в обмотке электромагнита 5, нагреватель 6 отводят от пьезопластины 12 ванна 11 заполняется охлаждающей жидкостью, чем производят резкое охлаждение пьезопластины для Фиксации свойств. Таким образом весь процесс ведется автоматически и окончание егоопределяется получением требуемыххарактеристик пьезопластины.-35,Филиал ППП Патент", г. ужгород, ул 5395/508 НИИПИ Государпо делам 113035, Москва комитета 00"Рий и открытийушскав нао.с дс