Токовихревой ультразвуковой излучатель

 

Использование: для генерирования упругих колебаний в средах, в частности ультразвукового излучения в жидкостях. Сущность изобретения: излучатель содержит размещенный в корпусе плоский спиральный индуктор, закрепленный на подложке из изоляционного материала, по одну сторону которой расположен постоянный магнит, а по другую сторонунемагнитная часть мембраны, выполненная из высокоэлектропроводного материала, а ее магнитная часть - из магнитно-мягкого материала , причем обе части мембраны, подложка и постоянный магнит выполнены в виде дисков, установленных в корпусе с зазором , при толщина мембраны кратна половине длины излучаемой волны. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

союз советских социдлистических

РеспуБлик (5l)5 В 06 В 1/04 госудаРственный комитет по изоБРетениям и откРытиям пРи гкнт сссР

К АВТОРСКОМУ CBAIPETEflbCTBY

{21) 4859556! 10 (22) 14.08,90 (46) 07,08.92. Бюл. М 29 (71) Центральное конструкторское бюро Геофизика" (72) Г.Ф.Игнатьев (56) Авторское свидетельство СССР

М 737025, кп. В 06 В 1/06, 1980, Авторское свидетельство СССР

К 9084",2, кл. В 06 В 1/04, 1982, (54) ГОХОВИХРЕВОЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ИЗЛУцАТг=Л Ь (57) Использование, для генерирования упругих колебаний в средах, в частности ультразвукового излучения в жидкостях.

Изобретение относится к устройствам дпя генерирования упругих колебаний в средах, в частности ультразвукового излучения в жидкостях, и может быть использовано для физико-химических исследований различных сред.

Известен излучатель акустических колебаний, содержащий корпус, токопроводящую немагнитную мембрану, закрепленную по краю, два спиральных индуктора на подложках по обе стороны от нее. В подложках выполнены центральные отверстия для прохождения генерируемого мембраной излучения, Основными недостатками данного излучателя являются низкий КПД, искривление фронта волны„низкий диапазон частот.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является излучатель акустических колебаний, содержащий корпус, токопроводящую магнитную мембрану, два плоских спиральных индук-;ора и дополнительные катушки индуктивности с магнито. Ы „1752447А1

Сущность изобретения: излучатель содержит размещенный в корпусе плоский спиральный индуктор, закрепленный на подложке из изоляционного материала, по одну сторону которой расположен постоянный магнит, а по другую сторону — немагнитная часть мембраны, выполненная из высокоэлектропроводного материала, а ее магнитная часть — из магнитно-мягкого материала, причем обе части мембраны, подложка и постоянный магнит выполнены в виде дисков, установленных в корпусе с зазором, при этом толщина мембраны кратна половине длины излучаемой волны. 1 з.п. ф-пы, 1 ил. проводами по обе стороны от нее, причем часть мембраны, расположенная против спиралей индукторов, с обеих сторон содержит покрытие из немагнитного проводящего материала, а центральная ее часть может быть также выполнена из магнита, Недостатками излучателя являются недостаточная направленность излучения, искривление фронта волны, обусловленные закреплением мембраны по краю, отсутствием непосредственного контакта мембраны со средой, а также использованием излучения только центральной части мембраны. Этими эже причинами обусловлен невысокий КПД устройства. Излучатель имеет сложные конструкцию и электрическую схему.

Целью изобретения является обеспечение увеличения направленности излучения в широком диапазоне частот, а также повышение КПД и упрощение конструкции и электрической схемы излучате я.

4О

5О

Цель достигается тем, что токовихревой ультразвуковой излучатель (ТУИ), содержащий размещенные в корпусе плоский спиральный индуктор, закрепленный на подложке из изоляционного материала, и токопроводящую мембрану, состоящу о иэ магнитной и немагнитной частей, снабжен постоянным магнитом, расположенным но одну сторону подложки, по другую сторону которой расГ10ложена немаГнитная часть мембраны, выполненная из высокоэлектропровддного материала, а ее магнитная часть — из магнито-мягкого материала, причем обе части мембраны, подложка с индуктором и постоянный магнит выполнены в виде дисков, установленных в корпусе с зазором, /

С цельк> улучшения характеристик излучателя мембрана может иметь толщину, кратную половине дгины излучаемой волны.

Горизонтальные размеры излучателя много больше толщины мембраны и длины излучаемой волны, Индуктор на подложке. и" 1меет центрального отверстия, что обес— почивает наиболее полное электромагнитное взаимодействие элементов излучателя, Отсутствие закрепл:,íèÿ мембраны по,;paio имеет большое значение, так как исключае-,. ее прогиб и снимает огр"..ничения, связанные с механическим paaoHaffсом системы, обеспечиваЯ TQM самым синфазность излучающей поверхности if расяир 1-гие рабочего диапазон", частот. В случае, когда толщина мембраны кратна половлне длины волны, внутренние напряжения мембраны максимально уменьшены, В заявленном излучателе обеспечен также непосредственный контакт мембраны со средой, Таким образом, излучатель представляет собой

"дышащий" цилиндр, МЕняющий сво:о высоту, т.е. поршневое излучение.

На чертеже представлен ТУИ, общлй вид, разрез, ТУИ (фиг.1) содержит корпус 1, выполненный из изоляционного материала, например резины, охватывающий излучатель по высоте и имеющий с ним зазор, необходимый для свободного перемещенля мембраны. В корпусе 1 размещен плоский спиральный индуктор 2 на изоляционной подложке 3 без центрального отверстия, подключенный к источнику тока высокой «астоты (ИТВЧ), токопроводящая мембрана 4, постоянный магнит 5, Мембрана 4, не закрепленная по краю, состоит из двух дисков -- магнитного 4-1, выполненного из магнито-мягкого материала, и немагнитного 4 — 2, выполненного иэ высокоэлектропроводнoro матерлала.

Постоянный дискообразный магнит 5 расположен по одну сторону подложки 3 с индуктором 2, а мембрана 4 — по другую, причем она обращена к индуктору 2 своей немагнитной стороной, Изоляция индуктора 2, мембраны 4 и магнита 5 обеспечивается подложкой 3. Горизонтальные размеры излу,ателя много больше толщины мембраны. Которая сравнима с длиной излучаемой волны и может Сыть кратна ее половине.

Магнитная часть мембраны 4-2 может быть выполнена в влде постоянного магнита. Гсли постоянный магнит 5 соединить с дополнительным высокоэлектропроводным диском, можно ф ктически получить две мсмбран,,i, и следовательно, двухстороннее излучение. При использовании ТУИ под водой он может быть погружен в масло и таким сбразом защищен от веды звукопроницаемой оболочкой, Предлагаемый ТУИ обеспечивает увеличение направленности излучения в широком диапазоне частот, а тем самым и повышение КПД, имея при этом простую конструкцию и электрическу о схему. Наиболее эффективным. представляется ucf;oaьзование предлагаемого ТУИ в жир,костях.

Формула изобретения

1, Токовихревой ультразвуковой излучатель, содержащий размещенные в корпусе плоский спиральный индуктор, закрепленный на подло>кке из изоляционного материала, и токопроводящую мембрану, состоя щуfo из маГнитной и нема Гнитной частей, о т л и ч а io шийся тем, что, с целью обеспечения увеличения направленности излучения в широком диапазоне частот, он снабжен постОянным маГнитом, располО женным по одну сторону подложки, по другую сторону которой расположена немагпитная часть мемСраны, выполненная из высокоэлектропроводного материала, а ее маГнитная часть — из маГнитно-мяГкОГО материала., причем Обе части мембраны, подложка и постОянный маГнит выпОлнены В виде дисков, установленных s корпусе с зазором.

2, Излучатель пО п,1, 0 т л и ч 3 ю Щ и и с я тем., что толщина мембраны кратна по 10ВИгясЕ ДЛИНЫ ИЗЛУЧЗЕМОй ВОЛНЫ

1752447

Составитель И.Табалова

Техред М.Моргентал Корректор E.Ïàïï

Редактор О.Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2718 Тираж flopписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5