A invenção refere-se à técnica de ultra-som, nomeadamente às estruturas de sistemas oscilatórios ultra-sônicos, e pode ser usado no desenvolvimento de equipamentos médicos ultra-sônicos. O resultado técnico da invenção é aumentar a amplitude das oscilações, melhorando a confiabilidade do trabalho, redução dimensão total e massas. O sistema oscilatório ultra-sônico é feito sob a forma de um período de rotação e é formado por dois elementos de revestimento de metal, reflexivo e concentrador e dois elementos piezoelétricos localizados entre os sobreposições, acusticamente conectados entre si com um elemento apertado. Piezoelements são feitos por disco, a almofada reflexiva consiste em paradas roscadas sequencialmente organizadas com um orifício central e revestimento de disco. A almofada de concentração contém três seções: o primeiro - cilíndrico com o flange, a segunda - exponencial e terceira - saída cilíndrica com um buraco surdo rosqueado para fixar a ferramenta de guia de onda, e o elemento de direção é feito sob a forma de um copo com fio interno e dois buracos: redondo no centro da parte inferior e retangular na superfície lateral do vidro. A primeira porção cilíndrica do revestimento de concentração é feita de uma rosca para o flange, uma porca precipitante é adicionalmente colocada neste local. 2 il.

Desenhos para a patente da Federação Russa 2465071

A invenção refere-se ao campo da tecnologia ultrassônica e serve para obter e transmitir oscilações mecânicas de discagem, som ou frequência supersônica e pode ser usada em quaisquer processos tecnológicos usados \u200b\u200busando ultra-som.

Sistemas oscilatórios ultra-sônicos (conversores piezocerâmicos) do tipo LangeZhen são conhecidos [E.Kikuchi. Conversores ultra-sônicos. M.: Casa de editora Mir, 1972, p.472; FRG Patente No. 2711306 MKI B06V 3/00]. Este tipo de conversores é um mosaico marcado de fatias de corte de quartzo e concluído entre duas placas de metal. Desvantagens de conversores piezocerâmicos esse tipo São: desenho não tecnológico, complexidade da montagem e baixa potência.

Sistemas oscilatórios ultra-sônicos (emissores) do tipo "sanduíche" [S.S. Volkov, B.Y. Chernomak também são conhecidos. Ultrassonografia de plásticos de soldagem. M.: Química, 1986, p.126; Novikov A.A., Negro D.A., Schuster Ya.b. Sobre a questão de determinar o esforço da mesa de conversores piezocerâmicos de um tipo longitudinal. Materiais do III do Congresso Científico e Tecnológico Internacional "Tecnologia Militar, Armamento e Dupla aplicação tecnologias". - Omsk. - 2005. - Parte 1. - p.177-178; Certificado de modelo utilitário RU n º 18655. Emissor de cerâmica ultra-sônica. / Novikov A.A., Schuster Ya.b., Negro D.A. Publ. BI n º 19, 2001], um dos quais é escolhido como um protótipo [RU 2141386 "Sistema OScilatório Ultra-sônico" Barsukov R.V. et al.] como o mais próximo da essência técnica da proposta. É um sistema oscilatório sob a forma de um corpo de rotação formado por sequencialmente localizado e acteirado conectado com dois revestimentos de metal e dois elementos piezoelétricos localizados entre o revestimento, e a formação da rotação do sistema oscilante é feita sob a forma de A curva ousada, e o corpo de rotação consiste em três seções: o primeiro enredo cilíndrico, segundo, com uma alteração de raio exponencial ou liso no diâmetro da seção, e os terceiros - cilíndricos, e os elementos piezoelétricos anulares estão localizados entre a exponencial e primeira porção cilíndrica, que são conectadas por um elemento apertado (por exemplo, um parafuso ou garanhão).

Emissores como "sanduíche" estão livres da falta de emissores do tipo Langevin descrito acima. Eles são fáceis de fabricar e montagem, no entanto, com pequenos diâmetros dos piezoocolets usados, o diâmetro do orifício interno no piezocoltz torna-se o valor que limita os parâmetros de energia do sistema oscilante, uma vez que, por um lado, reduz a superfície ativa do Unidade piezoelétrica, e por outro - leva à necessidade de tal diminuição no diâmetro do prisioneiro de brassagem ou parafuso em que as características de força do elemento de console não fornecem operação confiável do sistema oscilatório como um todo.

O resultado técnico da invenção é aumentar a amplitude das oscilações, melhorando a confiabilidade do trabalho e uma diminuição significativa nas dimensões globais e na massa do sistema oscilatório ultrassônico.

O resultado técnico é alcançado no fato de que em um dispositivo conhecido, que representa um sistema oscilatório ultrassônico sob a forma de um corpo de rotação, formado pelo revestimento de dois metal, refletindo e concentrando e dois elementos piezoelétricos localizados entre as sobreposições, Acoutyly interconectado pelo elemento consistente de acordo com a invenção reivindicada., Piezoelements são feitos por disco, a almofada reflexiva consiste de uma parada roscada organizada sequencialmente com um orifício central e um revestimento de disco, a almofada de concentração contém três seções: o primeiro - cilíndrico flange, a segunda - exponencial e terceira saída cilíndrica com um buraco surdo rosqueado para fixar a ferramenta de onda-guia, um elemento de gravata é feito sob a forma de um copo com fio interno e dois orifícios: redondo no centro da parte inferior e retangular na superfície lateral do vidro, e a primeira seção cilíndrica do revestimento de concentração E um rosqueado para a flange é feito e uma porca de capa é adicionalmente colocada neste site.

O desenho de montagem do dispositivo proposto é mostrado na Fig. 1 e contém os seguintes elementos: uma sobreposição de concentração 1, inserida no orifício redondo do vidro 2 para que sua posição seja fixada com a flange do revestimento; Piezoeelements 3 com pétalas de contato 4, saliente através de um copo retangular de 5 xícara 2, fixado em um vidro 2 usando uma tampa de disco 6 e fita fluoroplástica na forma de um anel de corte 7 e parada roscada 8. O CAPE 9 está localizado em um segmento de flange cilíndrico da sobreposição de concentração 1.

O dispositivo proposto funciona da seguinte forma.

Quando a tensão de alta frequência é aplicada às conclusões de pétalas de contato 4, saliente através de uma abertura retangular 5 da superfície lateral de um vidro 2, discos piezocerâmicos 3 realizam a transformação do sinal elétrico em um sinal acústico.

Ao trabalhar como um sistema oscilatório acústico [Novikov A.A., Schuster Ya.b., Blacks Sim. Características do desenho do conversor piezocerâmico ultra-sônico com comprimento da meia onda. Omsky. boletim científico. - 2009. SER.: Instrumentos, máquinas e tecnologia. - № 3 (83). - c.194-198.], A distribuição das amplitudes de oscilações acústicas longitudinais pelo comprimento deste sistema acústico procurará, como mostrado na Fig.2. Ao mesmo tempo, as flutuações "zero" estarão na região da porção de flange cilíndrica do revestimento de concentração 1, portanto, a localização nesta seção da porca precipitada 9 permitirá que ela seja usada para a fixação rígida de todo o Sistema oscilatório no alojamento do emissor com um mínimo de elementos de fixação nas características do sistema de alto-falantes. Por outro lado, o uso de vidro 2 como um elemento consumidor, traduz a estrutura de um sistema acústico ultra-sônico de um sistema com uma mesa interna (a mais difundida atualmente tanto em nosso país quanto no exterior), no design de sistemas com mesa externa. Isso, em primeiro lugar, fornece a possibilidade de usar como elementos piezoativos não o anel, e os discos que com os mesmos diâmetros do sistema de alto-falantes possibilitam aumentar a potência acústica de saída, que é mais significativa do que o menor do diâmetro Dos elementos piezoelétricos e, em segundo lugar, elimina o problema garantindo a força e a confiabilidade necessárias do elemento de consignação interna.

A abertura retangular 5 na superfície lateral do vidro 2 é usada para produzir os pétalas de contato 4 através dele, e o orifício na parada Rosqueada 7 fornece não apenas a possibilidade de piezo não, mas a possibilidade de alguma correção da frequência características do sistema oscilante.

Assim, o sistema acústico ultrassônico proposto permite:

Obter emissores de ultra-sons de pequeno porte de pequeno porte ao usar piezoelements (discos) de pequenos diâmetros;

Alcançar o efeito mínimo dos elementos de fixação do sistema acústico no alojamento do emissor de ultra-som;

Aumentar a amplitude dos oscilações do sistema, melhorando a confiabilidade do trabalho com uma diminuição significativa nas dimensões gerais e em massa, que é extremamente necessário para o moderno equipamento médico de ultra-som.

AFIRMAÇÃO

O sistema oscilatório ultra-sônico sob a forma do corpo de rotação formado por dois revestimentos de metal, refletindo e concentrando-se e dois elementos piezoelétricos localizados entre o revestimento, acusticamente associados entre si, caracterizados por os elementos piezoelétricos serem feitos por disco, reflexivo A almofada consiste em parada roscada organizada sequencial com um orifício central e revestimento de disco, a almofada de concentração contém três seções: o primeiro - cilíndrico com o flange, a segunda - exponencial e terceira - saída cilíndrica com um buraco surdo rosqueado para fixar a ferramenta de onda de ondas, e o elemento de direção é feito sob a forma de um copo com fio interno e dois orifícios: redondo no centro da parte inferior e retangular na superfície lateral do vidro, e a primeira seção cilíndrica do revestimento de concentração é feita de uma rosca Para o flange e uma porca precipitada também é colocada neste site.

Para gerar ultrassom, são usados \u200b\u200bemissores especiais do tipo magnetostrictivo. Os principais parâmetros dos dispositivos incluem resistência e condutividade. Também levado em conta o valor permitido da frequência. Por design, o dispositivo pode diferir. Também deve ser notado que os modelos são usados \u200b\u200bativamente em sons de eco. Para entender os emissores, é importante considerar seu esquema.

Esquema de dispositivos

Emissor de ultra-som magnetoTritivo padrão consiste em um suporte e conjunto de terminais. Ímã diretamente é fornecido ao condensador. No topo do dispositivo há um enrolamento. Na base dos emissores, um anel de fixação é frequentemente instalado. Ímã se encaixa apenas no tipo de neodímio. Na parte superior dos modelos é a haste. Para sua fixação, um anel é aplicado.

Modificação de anel

Os dispositivos de anel operam ao realizar 4 mk. Muitos modelos são fabricados com stands curtos. Também deve ser notado que há modificações nos capacitores de campo. Para coletar o emissor magnetostrictivo com as próprias mãos, um enrolamento solenóide é aplicado. Neste caso, os terminais são importantes para estabelecer tensão de limiar. O pescoço de ferrito é mais conveniente para selecionar um pequeno diâmetro. O anel de fixação é levantado por último.

Dispositivo com yar.

Faça um emissor magnetostrictivo com suas próprias mãos é bem simples. Primeiro de tudo, o rack sob a haste é colhido. Em seguida, é importante cortar um stand. Para fazer isso, você pode usar um disco de metal. Especialistas sugerem que o suporte de diâmetro não deve ter mais de 3,5 cm. Terminais para o dispositivo são selecionados em 20 V. Na parte superior do modelo, o anel é corrigido. Se necessário, você pode enrolar o isolamento. O indicador de resistência nos emissores deste tipo está localizado na área de 30 ohms. Eles trabalham na condutividade de pelo menos 5 mk. Enrolamento B. este caso Não há necessidade.

Modelo de enrolamento duplo.

Dispositivos de enrolamento duplo são feitos de diferentes diâmetros. A condutividade dos modelos é de 4 mk. A maioria dos dispositivos tem alta resistência à onda. Para fazer um emissor magnetostrictivo com suas próprias mãos, apenas o suporte de aço é usado. Isolador neste caso não precisará. A haste de ferrite é permitida para instalar no revestimento. Especialistas recomendam antecipadamente para colher o anel de vedação. Também deve ser notado que o capacitor do tipo de campo será necessário para montar o emissor. A resistência de entrada no modelo não deve ter mais de 20 ohms. O enrolamento é instalado ao lado da haste.

Emissores de refletor

Emissores deste tipo são destacados pela alta condutividade. Modelos trabalham em uma tensão de 35 V. Muitos dispositivos são equipados com capacitores de campo. Faça um emissor magnetostrictivo com suas próprias mãos é muito problemático. Primeiro de tudo, é necessário escolher uma vara de pequeno diâmetro. Ao mesmo tempo, os terminais são colhidos com condutividade de 4 mk.

A resistência da onda no dispositivo deve ser de 45 ohms. A placa é instalada no suporte. O enrolamento neste caso não deve entrar em contato com os terminais. Na parte inferior do dispositivo é obrigada a ser um suporte redondo. Uma fita comum é frequentemente usada para corrigir o anel. O capacitor é atacado acima do manganite. Também deve ser notado que os anéis às vezes são usados \u200b\u200bcom sobreposições.

Dispositivos para Echolotov.

Para Echolotov, o emissor magnetostrictivo é frequentemente usado. Como cozinhar o modelo com suas próprias mãos? Modificações caseiras são feitas com condutividade de 5 mk. Eles são em média igual a 55 ohms. Para fazer uma poderosa haste ultra-sônica aplicada a 1,5 cm. O enrolamento solenóide é aparafusado com uma pequena etapa.

Especialistas sugerem que os racks para os emissores são mais convenientes para pegar o aço inoxidável. Ao mesmo tempo, os terminais são aplicados com baixa condutividade. Capacitores são adequados para diferentes tipos. Emissores são às 14 W. Anéis de borracha são usados \u200b\u200bpara fixar a haste. A base do dispositivo está enrolando a fita. Também vale a pena notar que o ímã deve ser instalado por último.

Modificações para empresas pesqueiras

Dispositivos para dispositivos de pesca são coletados apenas com capacitores com fio. Para começar, instale o rack. É mais conveniente usar anéis com um diâmetro de 4,5 cm. O enrolamento solenóide é obrigado a se encaixar firmemente à haste. Muitas vezes, os capacitores são soldados na base dos emissores. Algumas modificações são feitas em dois terminais. O colar de ferrite é obrigado a ser fixado no isolante. Para fortalecer o anel, a fita é usada.

Modelos de resistência de ondas baixas

Baixos dispositivos resistência da onda Trabalhe em uma tensão de 12 V. Muitos modelos têm dois capacitores. Para montar um dispositivo que gera ultra-som, com suas próprias mãos, você precisará de uma haste em 10 cm. Nesse caso, os capacitores do radiador são instalados pelo tipo com fio. O enrolamento está enrolado no último turno. Também deve ser notado que o terminal precisará de montagem. Em alguns casos, os condensadores de campo são usados \u200b\u200bpara 4 mk. O parâmetro de frequência será bastante alto. O ímã é conveniente para ser instalado acima do terminal.

Dispositivos de resistência de onda alta

Emissores de ultra-som de alta resistência são bem adequados para receptores de ondas curtas. Você pode coletar seu próprio dispositivo apenas com base em capacitores de transição. Ao mesmo tempo, os terminais estão cerveja alta condutividade. Muitas vezes, o ímã é instalado no rack.

O stand para o emissor é aplicado por uma altura baixa. Também deve ser notado que um endireitado é usado para construir o dispositivo. Para o isolamento de sua base, a fita habitual é adequada. Na melhor parte do emissor, há um anel.

Dispositivos de haste.

O esquema do tipo stem inclui um condutor de enrolamento. Os capacitores podem aplicar uma capacidade diferente. Ao mesmo tempo, eles podem diferir na condutividade. Se considerarmos modelo simplesO suporte é colhido em volta de uma forma redonda, e os terminais são instalados em 10 V. O enrolamento solenóide é aparafusado no último turno. Também deve ser notado que o ímã é selecionado tipo de neodímio.

Diretamente a haste aplica-se a 2,2 cm. Os terminais podem ser instalados no revestimento. Também é necessário mencionar que há modificações em 12 V. Se considerarmos dispositivos com capacitores de campo de alta capacidade, o diâmetro mínimo da haste é permitido 2,5 cm. Neste caso, o enrolamento deve ser refrigerante para isolamento. Na parte superior do emissor, um anel protetor é instalado. As arquibancadas podem fazer sem um revestimento.

Modelos com capacitores de passe única

Os emissores desse tipo fornecem condutividade ao nível de 5 mk. Ao mesmo tempo, o indicador de resistência das ondas deles em um máximo de até 45 ohms. A fim de tornar independente o emissor, uma pequena posição é colhida. No topo do suporte é obrigado a ser uma almofada de borracha. Também deve ser notado que o ímã é colhido com um tipo de neodímio.

Especialistas aconselham a ele a estabelecer. Terminais para o dispositivo são selecionados por 20 W. O capacitor está instalado diretamente acima do revestimento. A haste é usada em um diâmetro de 3,3 cm. Na parte inferior do enrolamento deve ser anel. Se considerarmos modelos em dois capacitor, a haste é deixada a ser usada com um diâmetro de 3,5 cm. O enrolamento deve refrigerar para a base do emissor. Na parte inferior da drenagem da fita é colada. O ímã é instalado no meio do rack. Os terminais devem estar localizados nas partes.

A propriedade de ondas ultra-sônicas é refletida do obstáculo e retorna na forma de Echo é usada para determinar a distância para objetos difíceis de alcançar.

Conhecido no início do século XX, fontes mecânicas de ondas de ultrassom - totamons e hastes de aço oscilantes, possuíam alta potência, mas não conseguiram enviar-lhes um raio direcional estreito, como um feixe de luz. O ultra-som emitido por eles foi dividido em diferentes direções. Por causa disso, era impossível determinar a direção na qual o objeto foi estudado.

Mas a liberação do cientista francês Paul Lanzhen encontrou. Em 1916, durante a Primeira Guerra Mundial, ele estava procurando uma maneira de detectar submarinos usando ultra-som. E como fonte de ondas ultrassônicas, ele usou um fenômeno piezoelétrico, que antes disso não encontrou aplicativos.

Abertura de piezoeletricidade

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Efeito piezoelétrico foi inaugurado em 1880 por cientistas franceses Pierre e Curie Field Durante o estudo das propriedades dos cristais. Espremendo o cristal de quartzo em ambos os lados, eles encontraram a aparência de cobranças elétricas nas bordas perpendiculares à direção da compressão. As acusações em um rosto eram positivas e, do outro - negativo. Eles observaram a mesma imagem com o alongamento de cristais. Naquele rosto, onde, quando comprimido, encargos positivos apareceram, com tensão havia negativo e vice-versa.

Pierre Curie

Acontece que, além de quartzo, os cristais do turmalina, sais segregados, sulfato de lítio e outros cristais, que não têm centro de simetria têm essas propriedades. Este fenômeno foi chamado piezoeletricidade, Da palavra grega "piezo" - i buto e cristais com essas propriedades - piezoeletrics..

Com mais pesquisas, os irmãos Curie descobriram que existe e efeito piezoelétrico reverso. Se você criar cargas eletricas Diferente polaridade nas bordas do cristal, então será guinchada ou alongamento.

Esta descoberta e usada em seus estudos Paul Lanzhen.

Emissor piezoelétrico Langevena

Paul Lanzhen.

Se uma placa de quartzo é exposta mecanicamente, ela é eletrificada. E vice-versa, se você alterar o campo elétrico com uma certa frequência em que é, ele começará a flutuar com a mesma frequência.

E o que acontecerá se cobrar o cristal para usar a eletricidade da fonte de corrente alternativa de alta frequência? Tendo feito essa experiência, Lanzhen estava convencido de que a frequência de oscilação de cristais é a mesma que a frequência de mudança de tensão. Se for abaixo de 20.000 Hz, o cristal se torna uma fonte de som e, se for maior, poderá emitir ondas ultra-sônicas.

Mas o poder da ultrassom emitido por um prato do cristal é muito pequeno. Portanto, dos registros de quartzo, o cientista criou uma camada de mosaico e colocou entre dois revestimentos de aço, que realizou as funções dos eletrodos. Para aumentar a amplitude das oscilações, foi utilizado o fenômeno da ressonância. Se a frequência da tensão alternada fornecida à piezocrystal coincidiu com sua própria frequência, a amplitude de suas oscilações aumentou drasticamente.

Este design foi chamado de "sanduíche de Lanzhen". E ela foi muito bem sucedida. O poder de radiação era grande o suficiente, e o feixe das ondas foi estreitamente dirigido.

Mais tarde, como elemento piezoelétrico, em vez de placas de quartzo, começaram a usar cerâmicas de titanato de bário, cujo efeito piezoelétrico é muitas vezes maior do que o de quartzo.

O registro piezoelétrico pode ser um receptor de som. Se um onda sonora Ele a encontrará a caminho, o registro começará a flutuar com a frequência da fonte de som. Encargos elétricos aparecerão em seus rostos. A energia das oscilações sonoras é convertida na energia de oscilações elétricas, que são capturadas pelo receptor.

Pode-se dizer que os transdutores de ultra-som nasceram na água. Em 1826, o brilho e assalto no Lago Genebra foram medidos pela primeira vez a velocidade de propagação do som na água com a ajuda de um sino da igreja. Mesmo antes desta experiência, Leonardo da Vinci observou que a água gasta bem o som. No entanto, é possível ser definitivamente considerado que o experimento 1826 é a primeira vez de uso para radiação do som na água do dispositivo ressonante. No futuro, os sinos subaquáticos excitados por martelos eletromagnéticos ou pneumáticos foram usados \u200b\u200bpara medir as profundezas do método acústico e para outros fins de navegação. Por sua forma, o sino subaquático foi distinguido da igreja. A borda foi muito grossa, para melhorar as propriedades ressonantes da campainha ao trabalhar na água, cuja impedância acústica é superior a 3000 vezes a impedância do ar acústico. Como hidrofones, foram utilizadas cápsulas de microfone de carvão no caso de metal. Para obter maior poder acústico por algum tempo, as sirenes de água foram usadas, cuja parte móvel foi girada em um tanque de água preso à superfície interna da caixa do navio. Mas em 1907, um gerador FESANTEN apareceu (Fig. 2.1), que foi aplicado ao alarme subaquático.

FIG. 1.

O gerador foi criado com base em um motor de indução (assíncrona) usando um efeito eletrodinâmico. As vibrações do diafragma de metal grosso foram animadas por um tubo de cobre grosso de um determinado comprimento, o que poderia mover livremente na direção axial em um forte campo magnético radial constante. O enrolamento primário em que a corrente alternada estava varrendo, foi enrolado no núcleo localizado dentro de tal maneira que o tubo de cobre foi a única curta-circuito duas vezes do enrolamento secundário. Induzido por tubo de cobre Corrente secundária, interagindo com um campo constante, criou uma força mecânica variável. O sistema mecânico do gerador foi muito massivo para superar a grande impedância acústica do meio. A corrente alternada foi fornecida a partir do gerador de alta frequência, e a frequência foi escolhida igual à frequência ressonante do diafragma em contato com a água, uma vez que a eficiência da transformação eletroacústica durante a excitação fora da ressonância mecânica é visivelmente. Geradores Fessenden com frequências ressonantes 540, 1050 e 3000 Hz foram produzidos pela indústria e por um longo tempo foram usados \u200b\u200bna prática para alarme subaquático e medindo o método acústico de profundidades. Até esses tempos remotos, as ondas de ultra-som não foram usadas.

FIG. 2.

Mas com dimensões inteligentes do emissor, o som de freqüências audíveis se aplica à água na água. Além disso, o som audível pode ser passageiros muito irritantes e comando de um navio. Com esses pontos de vista, além de levar em conta certas aplicações militares, ficou claro para a necessidade de usar ondas de ultra-som. Em 1920, um emissor ultrassônico adequado apareceu, projetado para sinalização de submarinos e chamado emissor de langevina (Fig. 2.2).

Este emissor é um mosaico marcado de calços de quartzo x e concluiu entre duas placas de metal grossas. Se uma tensão alternada for aplicada às placas, uma força de forçamento piezoelétrica ocorre em cristais de quartzo, e em conjunto com placas rigidamente conectadas começam a flutuar como um único sistema mecânico. A frequência da tensão elétrica da excitação é selecionada igual à frequência do modo longitudinal principal de flutuações desta estrutura de três camadas. A superfície da placa de metal, endereçada à água, realiza oscilações do pistão, e a direção do emissor acaba por ser suficiente no diâmetro da placa de cerca de 30-40 cm. A superfície oposta de outra placa é geralmente em contato com ar, de modo que não dê radiação acústica.

Em 1933, os vibradores magnetostrictivos feitos de folhas finas de metal foram inventados. O núcleo oscilante de tal vibrador é feito sob a forma de um conjunto de centenas de placas finas coladas liquidadas de níquel de folha. Enrolamentos elétricos são colocados no Windows fornecido ao carimbar. Força de geração de força de magnetostrição é criada corrente alternadacuja frequência é geralmente selecionada igual à frequência da ressonância central mecânica. A espessura da placa individual é selecionada de acordo com a frequência operacional, levando em conta a permeabilidade magnética e a resistência elétrica do material para que as perdas nas correntes de vórtice não excedam um determinado valor, uma vez que são o principal fator determinando a eficiência eletro-acústica do transdutor. Os conversores de magnetostrição deste tipo poderiam ser melhorados desenvolvendo novas ligas com um grande efeito de magnetostrição e, consequentemente, a possibilidade de transformar maior poder. Em contraste com este emissores de refeições, a fonte da força de excitação depende da natureza dos cristais de quartzo, têm menos oportunidades de perfeição. Seu poder acústico estava limitado à tensão da repartição do cristal. Além disso, tigelas duráveis \u200b\u200be uniformes de mosaico de cristais para uma grande superfície de uma placa de metal, suscetíveis a fortes tensões variáveisrelacionados a dificuldades técnicas. Pelo contrário, em vibradores de magnetostrição, as superfícies glúticas são exatamente paralelas à direção das oscilações, e uma vez que é sobre tensões mecânicas variáveis, não há necessidade de tomar precauções para garantir a força de colagem. Essas vantagens de vibradores de magnetostrição contribuíram para o deslocamento rápido dos conversores de faixas. Outros estudos foram conduzidos por várias ligas, e em 1942 uma liga de alumínio com ferro chamado Alferom foi obtido, cuja utilização reduziu o custo dos conversores de magnetostrição. Vibradores desta liga rapidamente encontraram um amplo uso não só em sons de eco de ultra-som, mas também na pesca tipos diferentes. Logo, no entanto, um grande efeito piezoelétrico foi descoberto em uma ferrarelétrica artificial, chamada de cerâmica do bário de titanato, e o desenvolvimento de métodos tecnológicos fez produtos de cerâmica suficientemente tratável para uso em oscilações ultra-sônicas. Isso aconteceu ao longo do tempo desde 1947 a 1950. A força geradora ocorre em tal material quando exposto a um campo elétrico alternado, como no cristal de quartzo, mas neste caso ainda há uma polarização elétrica constante - um deslocamento elétrico. O coeficiente de comunicação eletromecânica para a cerâmica do titanato de bário é significativamente maior do que para a quartzo, e devido a isso, eles novamente se lembraram do emissor de LanGeve. Em conexão com o desenvolvimento de resinas artificiais duráveis, como aralite, transdutores de ultra-som como Langevin com placas de cerâmica de titanato de bário em vez de mosaico de quartzo novamente entrou novamente na prática. O alto coeficiente da conexão eletromecânica dos materiais e pequenas perdas dielétricas que esperavam esperar que o uso de tais conversores ajude a aumentar a eficiência geral de várias instalações de ultrassonografia.

FIG. 3.

Apesar do fato de que as dificuldades mencionadas acima, técnicas de montagem inerentes, não foram superadas para o conversor de titanato de bário, encontrou uma aplicação prática bastante ampla em vários equipamentos ultra-sônicos com baixo poderoso, em particular em técnicas de pesca compactas, onde ele fez um sério concorrente de conversores de magnetostrição de um alfer ou níquel.

Durante o tempo de 1954 a 1957, foram obtidos novos materiais de magnetostrição úteis - ferritas; Como resultado do desenvolvimento industrial de sua tecnologia, a força mecânica de ferritas foi obtida suficiente para irradiar a ultrassonografia de alta potência. Devido ao fato de que as ferritas têm uma resistência elétrica muito alta, as perdas para as correntes de vórtice não são sentidas por eles em qualquer volume monolítico do material, e o vibrador pode ser feito imediatamente na forma final de pó de ferrite pressionando e subseqüente disparando . O coeficiente eletro-acústico da eficiência das ferritas é obviamente maior do que a eficiência dos vibradores de magnetostrição metálica pontuados a partir de placas finas e geralmente excede os últimos em cerca de 3 vezes, atingindo 80-90%. As vantagens características do conversor magnetostrictivo em comparação com piezoelétricas são inerentes a qualquer conversor de ferrite. Portanto, em muitas áreas do uso industrial, a ultrassonografia é usada atualmente conversores primariamente.