Устройство для поляризации пьезокерамических элементов

(19) (11 А За Н 03 Н 3/02 РЕТЕНИЯ ТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОЧНРЫТИ ОПИСАНИЕ И Н АВТОИ;КОМУ СВИДЕ(56) 1. Авторское свидетельство СССР.В 320917, кл. Н 03 Н Э/02, 1972.2. Глозман И.А. Пьезокерамика. М.,фЭнергияф, 1972, с. 38-40,3. Авторское свидетельство СССРР 577641, кл. Н 03 Н 3/02, 1977(54) 57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛЯРИВАЦИИ ПЬЕЗОКЕРАИИЧЕСВМХ ЭЛЕМЕНТОВсо-держащее поляризационную камеру,соединенную с источником поляриэационнойсреды, нагреватель и источник высокоге.напряжения, выход которого соеди-.нен с контактами для подключения пье.,зокерамических элементов, размещенными в поляриэационной камере, датчик.температур, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения электрофизических параметров и .увеличения,механической прочности пьезокерами-. ческих элементов, оно снабжено блоком автоматического управления, сис темой охлаждения, содержащей источник охлаждающей среды и теплообменник, размещенный в ноляризационной камере, параллельно продольной оси которой расположен нагреватель, иричей .выходы блока .автоматического управления соединены с входами источников высокого напряжения, поляризационной среды, охлаждающей среды, нагревателя, а входы - с датчиком высокого напряжения., установленным на источнике высокого напряжения, и датчиком температур, закрепленным внутри, поляри зационной камеры. ,2. Устройство по п,1:, о т ли ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда, поляризационная камера снабжена п контак-. тами для подключения пьезокерамическнх элементов, каждый нэ которых сое-р дннен с источником высокого напряжения через токоограничивающий резистор.Изобретение относится к производству изделий из пьезоэлектрическойкерамики и.может быть использованов электронной проьышленности при изготовлении пьезокерамических элементов (ПКЭ) 5Известно устройство, содержащееисточник постоянного напряжения, источник переменного напряжения, резистор, дроссель и конденсатор Г 1.3Недостатками .такого устройстваяв- Яляются низкая производительность,обусловленная трудностью автоматиза- .ции,процесса поляризации в .Устройст-,ве, большой разброс электрофиэичес-ких и механических параметров, связанный с тем, что для разогрева образцов в переменном поле требуетсяпредварительная, поляризация, а ихтемпература в свою очередь зависитот степени эаполяризованности.Известно устройство. для "поляризации ПКЭ, содержащее поляризационныекамеры, связанные с источником поляризационной среды, в которых раэмецены приспособления - кондукторы сзаправленными в них ПКЭ, ленточныйконвейер, источник изоляционной ипромывочной жидкостей, источник высо- кого напряжения и нагреватель, расположенный вне поляриэационных камер Г 2, ЭОНедостатком данного устройства является низкая нроизводительность труда, определяемая использованием боль-шого объема ручных работ, наличиемизоляционной и промывочных жидкостей.35Температура поляризации ПКЭ ограничивается применением в качестве изоляционной жидкости масел (температуравозгорания200 С , кроме того, изоляционная жидкость, попадая в. поры 4 Опьеэокерами(и и на поверхйость электродов ПКЭ, ухудшает их параметры.(адгеэиюпри .склейке преобразователей, стабильность электрофиэическихпараметров при работе ПКЭ в установках с высокой температурой и др. Отсутствие контроля за режимом нагрева,и охлаждения ведет к разбросу элек-:трофиэических параметров, а наличие.большого числа узлов и блоков приводит к снижению надежности работыустройства,Наиболее близким техническим решекием к изобретению является устРой-,ство для поляризации ПКЭ, содержащее(сжатый воздух ), нагреватель, рас,положенный вне поляриэационных камер,источник высокого напряжения, выходкоторого соединен с контактами для 60.подключения ПКЭ, размещенными в поляризацкомиой камере, конвейер карусельного типа и датчик температур ЗьВ ус.цюйстве цикл поляризации определяется жесткой программой, заданной мехаиическойсистемой, что ограничивает набор пьеэокерамических материалов, пригодных для поляризации ПКЭ о заданными электрофизическими и механическими параметрами, кроме того, конкретная конструкция камеры поляризации ограничивает применение и по геометрии ПКЭ, например, сфер, цилиндров и .др.Отсутствиенагревателя .и датчика температур непосредственно в поляри зационной камере не дает возможность определять наряду с другими фактора ми будущие электрофизические и механические параметры ПКЭ, особенно при поляризации вблизи точки Кюри.При переносе ПКЭиэ нагревателя в холодную поляриэационную камеру и при подаче в нее холодного сжатого газа в ПКЭ могут возникать термоудары с механическими разрушениями, поверхностного.слоя ПКЭ.Целью изобретения является улучшение электрофиэических параметров и увеличение механической прочности пьезокерамических элементов, а также повышение производительности труда.ПостаЪленная цель достигается тем, что устройство для полярнэации ПКЭ, содержащееполяризациоцную каме ру, соедйненную с ирточником поляризационной среды, нагреватель и ис-точник высокого напряжения, выход которого соединен с контактами для подключения. ПКЭ, датчик температур, снабжено блоком автоматического управления, системой охлаждения, содержащей источник охлаждающей среды и теплообменник, размещенный, в поляризйционной камере, параллельно .продольной оси которой расположен нагреватель, причем выходы блока автоматического управления соединены с входами источников высокого. напряжения,поляризационной среды", охлаждающейсреды, нагревателя а.входы ; с дат-чикам высокого напряжения, .Установленным на источнике высокого напряжения, и датчиком температур, эа".крепленным внутри поляризационнойкамеры,При этом поляризационная камераснабжена о контактами для подключения ПКЭ, каждый иэ которых соедийенс источником высокого, напряжениячерез токоограничивающий резистор.На чертеже представлена конструктивная схема устройства для поляризации ПКЭ.Устройство содержит поляризационную камеру 1, содержащую крышку 2 икорпус 3, нагреватель 4, расположенный параллельно. продольной оси камеры 1, теплообменники 5 и б системыохлаждения камеры 1, магазин 7 токоограничивающих резисторов 8, кассету9, в которую закрепляются поляризуемые ПКЭ, источник 10 высокого напря10500 жения ИВН ), источник 11 поляризаци онной среды, источник 12 охлаждающей жидкости, блок 13 автоматического управления, датчик 14 температур и датчик 15 напряжения.устройство работает следующим образом.В кассету 9 закрепляютПКЭ и устанавливают ее в камеру 1 так, что поляриэационные контакты 16 кассеты 9, под каждый иэ которых установлен ПКЭ, 10 через проходные высоковольтные контакты 17, электрически изолированные от корпуса камеры с помощью изолято- ров 18, автоматически подключаются к токоограничивающим резисторам 8 и че рез них к источнику 10. Контакты 16 установлены на .общем изоляторе 19,На блоке 13 задается программа цикла поляризации.Затем нажимают кнопку "Пуск", раср положенную на: передней панели блока 13; и процесс поляризации осуществляется автоматически, при этом по заданной программе .производитсяподача поляриэационнойсреды, охлаждаю-. 25 щей.жидкости и высокого напряжения в камеру поляризации в определенной последовательности.Последовательность цикла поляризации состоит в следующем.После нажатия кнопки фПуск" в камеру 1 поляризации подается сжатый воздух,. при достижении заданного давления включается нагреватель 4, после выхода на рабочую температуру подключается источник 10 высокого напряжения, после окончания его работы запускается система охлажденияКогдатемпература в камере 1 поляризациидостигнет величины порядка 50-60 С,подается сигнал плавного снижения напряжения .поляризации, и при достижении значения его равным нулю отключается система охлаждения и источник11 поляризационной среды, при этомцикл поляризации заканчивается, Всеперечисленные переходы осуществляютсяавтоматически с помощью блока 13 .автоматического управления.,После окончания поляризации камеру1 загружают новой кассетой, и циклполяризации автоматически повторяется,По сравнению с известным предложенное устройство для поляризацииПКЭ из материалов любой сегнетожесткостиобеспечивает повышение пройзводительности в 1,5-2 разаулучшениеэлектрофизических параметров на 2030, возрастание прочности отполяриэованнык ПКЭ на 15-2 ОВ в зависимостит материала и геометрии,Предлагаемое устройство обеспечивает безжидкостную поляризацию ПКЭ любой геометрииПростота конструкции повышает надежность работы устройст-. ва..Ферейц вдактор Т,Кугрыш оеююеееееюю юююююеюФилиал ППП фПатент", г.Ужгород, ул.Проектн каэ 8450/55 ВНИИП по 11303Составитель В,Литва Техред В,далекорейе и Тираж 936дарственного коиэобретений иква, ЖРауш митеха С открытий акая наб Коррек Подпис