Титанат бария вибратор

Нужно заметить, что ламповые генераторы, предназначенные для получения мощных ультразвуковых колебаний порядка многих киловатт, не очень экономичны, ибо к. п. д. таких генераторов не превосходит 40% и, кроме того, они требуют применения дорогих и недолговечных, а следовательно, экономически невыгодных ламп. Это побудило Руста [39211 предложить в качестве источника энергии высокой частоты искровой генератор. Чтобы исключить потери, возникающие в магнитострикционных и сегнето электрических (из титаната бария) вибраторах за счет непрерывного изменения направления поляризации, искровой промежуток такого генератора следует питать постоянным напряжением. Мы получаем при этом своего рода импульсный генератор с частотой повторения высокочастотных импульсов, определяемой заряжающим напряжением и сопротивлением, через которое происходит заряд. По экономическим соображениям такого рода генераторы в мощных установках могут оказаться более выгодными, чем ламповые однако данные по применению их пока отсутствуют. [c.101]

Одним из существенных недостатков вибраторов из титаната бария является низкая точка Кюри. [c.220]

В последнее время пьезоэлектрические вибраторы изготовляют также из поликристаллической керамики — титаната бария, который имеет в 100 раз больший пьезомодуль (и поэтому не нуждается в высоком напряжении) и которому можно придать любую форму. Однако эти вибраторы сильно нагреваются при электрической перегрузке, а при температуре свыше 110° становятся непригодными. [c.127]

В последние годы вместо кварца в промышленности начинают широко применять поликристаллическую ке рам ику из титаната бария, пьезомодуль которого в сто раз больше, чем кварца. Вибраторам из этого материала можно придать любую форму в зависимости от назначения. Такие вибраторы чаще всего охлаждаются минеральным маслом. [c.106]

На поверхности детали устанавливают пьезоэлектрический вибратор (щуп) с пластинкой титаната бария (или кварца), электрически связанной с прибором (рис. 6.1). Пластинка титаната бария (кварца) возбуждается электрическими импульсами высокой частоты на [c.41]

Приведенные значения нужно рассматривать как грубо приближенные, ибо константы титаната бария сильно зависят от способа изготовления и обработки материала так, например, Шмидт [3989], производя электрические измерения различных вибраторов из титаната бария, получил [c.73]

Обратимся теперь к ультразвуковым излучателям, выполненным из синтетических кристаллов, и рассмотрим прежде всего вибраторы из титаната бария, которые в последнее время находят себе все более широкое применение. Большое преимущество таких вибраторов состоит в том, что их можно изготовлять любой формы и размеров. Кроме того, ориентация пьезоэлектрической оси в вибраторе из титаната бария определяется направлением поляризующего поля поэтому пьезоэлектрическую ось всегда можно ориентировать перпендикулярно к поверхности и получить сферический или цилиндрический вибратор, который под действием переменного электрического поля колебался бы совершенно однородно. [c.92]

I—длина вибратора в мм). В соответствии с уравнениями (90а) и приведенными в п. 1 настоящего параграфа значениями пьезомодулей для титаната бария колебания по длине в отличие от кварца оказываются приблизительно в 3 раза слабее, чем возбуждаемые в направлении поляризации колебания по толщине. Вследствие поперечного пьезоэлектрического эффекта удается возбуждать колебания, ориентированные перпендикулярно к направлению возбуждающего электрического поля поэтому в круглой пластинке из титаната бария можно возбудить равномерные радиальные колебания. [c.92]

Коэффициенты электромеханической связи в вибраторе из титаната бария при колебаниях по толщине и по длине составляют соответственно [c.92]

Оба значения оказываются выше, чем у кварца, и это делает применение в качестве электромеханических преобразователей вибраторов из титаната бария особенно целесообразным. Благодаря, очень большому коэффициенту электромеханической связи при колебаниях по толщине настройка в резонанс вибратора из титаната бария не столь критична, как кварцевого вибратора. Большая диэлектрическая постоянная титаната бария обусловливает, далее, меньшее, чем при кварце, входное сопротивление вибратора поэтому потребное для получения той же мощности электрическое переменное напряжение оказывается гораздо меньше. [c.93]

Вибратор из сульфата лития обладает наибольшим после титаната бария и сегнетовой соли коэффициентом электромеханической связи. По сравнению с сегнетовой солью сульфат лития существенно более прочен содержащаяся в нем кристаллизационная вода связана столь сильно, что разрушающего действия не оказывает. Следует отметить также малую по сравнению с тита-натом бария диэлектрическую постоянную сульфата лития. Наконец, благодаря относительно большому пьезоэлектрическому модулю 22 вибратор из сульфата лития, работающий колебаниями по толщине, при той же акустической мощности на единицу поверхности требует для своего возбуждения меньшей напряженности электрического поля, чем кварц (см. гл. VI, 12, п. 5). [c.96]

Значительно большим к. п. д. обладают кольцевые вибраторы из титаната бария, которые могут быть поляризованы по радиусам. Если нан( сти на внешнюю и внутреннюю поверхности поляризованного таким образом полого цилиндра металлические обкладки и подать на них пере- [c.97]

Фиг. 130. Мощный ультразвуковой излучатель с вогнутым вибратором из титаната бария.

А—вибратор из титаната бария, В—жидкость, проводящая звук, с—патрубок от насоса, поддерживающего повышенное давление, О—водяной канал, Е—акустическое окно, Р—облучаемый сосуд, О—впуск и выпуск охлаждающей воды, Н—кабель высокой частоты. [c.111]

Кливленд, Огайо), в котором применен вогнутый вибратор из титаната бария, имеющий диаметр 10 см и обладающий радиусом кривизны 6 с-и. Звуковые волны проходят сквозь связующую жидкость (масло), находящуюся для устранения кавитации под давлением 100 атм, и через выполненное из металла вогнутое акустическое окно ) поступают в собственно облучаемый объем. При этом фокус находится на расстоянии около 2 см от окна. [c.112]

Вибратор из титаната бария [c.112]

Фиг 133. Зависимость от частоты напряжения, которое нужно приложить к вибратору из кварца (сплошные линии) или титаната бария (пунктирные линии) для получения заданной силы звука при одностороннем излучении в воде. [c.116]

Значения напряжения для вибратора из титаната бария следует делить на 1000. [c.116]

Совершенно таким же образом вычисляется сила звука, развиваемая другими пьезоэлектрическими кристаллами, применяемыми в ультразвуковой технике. Результаты подобных расчетов сведены в табл. И. Нетрудно видеть, что из числа применяемых для технических целей и реализуемых в форме пластинок вибраторов имеют преимущество перед кварцевыми вибраторы из титаната бария, требующие для своего возбуждения при заданной силе звука существенно меньших напряжений. Это выражается также и в значениях коэффициента электромеханической связи, приведенных наряду с другими величинами в табл. 11. [c.116]

Интенсивность, снимаемая с поверхности излучателя, ограничена механической, электрической и термической прочностью конструкции. Вследствие сравнительно больших механических и диэлектрических потерь и низкой (порядка 100—120°) точки Кюри титаната бария предельное значение интенсивности ультразвуковых колебаний у поверхности этих вибраторов в настоящее время составляет 3—6 вт/см . В то же время применение фокусирующих систем дает возможность достигать высокой интенсивности (имеются сведения о получении в фокусе силы звука 5000 вт/см [70]), причем по мере необходимости лишь в отдельных участках объема, в частности в удалении от поверхности излучателя. В связи с этим поверхность излучателя не подвергается разрушающим ударам кавитационных пузырьков и в передающей среде не возникают дополнительные потери, связанные с кавитацией. [c.37]

Для промышленного приготовления эмульсий под воздействием акустических колебаний используют жидкостные свистки, магнитострикционные вибраторы, а также трубчатые вибраторы из титаната бария [68]. Производительность оборудования достигает при этом весьма значительных масштабов. [c.58]

Для изготовления магнитострикционных вибраторов применяются ферромагнитные материалы — никель, кобальт и их сплавы. Хорошим магнитострикционным свойством обладает сплав пермендюр. Преимуществом магнитострикционных вибраторов перед другими является их большая механическая прочность и возможность присоединения к ним трансформаторов скорости, что позволяет значительно увеличить амплитуду излучаемых колебаний. При наличии трансформатора скорости можно производить ультразвуковую пайку при сравнительно высоких температурах без опасения потери работоспособности стриктора от нагревания его до точки Кюри. В диапазоне более высоких частот используются пьезоэлектрические вибраторы — кварцевые и керамические из титаната бария. Широкое практическое применение получили вибраторы из поляризованного титаната бария. Эти вибраторы позволяют получить большую акустическую мощность за счет фокусирования. [c.220]

Пузырек удерживался в нужном поло>кений в >кидкостй при помощи очень слабого сферического звукового поля. При такой методике отпадали недостатки методики с применением подводного электрического разряда — избыточное содержание газа и вьиокая температура. В этих опытах применялась пузырьковая камера с помещенным внутри вибратором из титаната бария. В пу- [c.122]

Абразивно-кавитациои-ная пайка. Исследования, проведенные специальным широкополосным миниатюрным волноводным щупом с датчиками из титаната бария в лудильной ванне УЗУЛ-1М на установке УЗГ с магнитострикционным вибратором ПМС-7 (объем ванны 150 см ) и наружным нагревателем, показали, что в процессе ультразвуковой пайки на частицу твердой фазы, находящейся в расплаве, действуют гидродинамические и акустические силы. Используя энергию абразивных частиц в ультразвуковом поле, можно понизить интенсивность ультразвука и процесс лужения вести при допороговых его значениях. При этом эрозия паяемого металла снижается примерно на два порядка. [c.194]

Для возбуждения ультразвуковых колебаний применяют магни-тострикционные, кварцевые и пьезоэлектрические вибраторы, а также вибраторы из титаната бария. [c.127]

Следовательно, если измерить свободную полную проводимость пьезоэлектрического вибратора, изменяя частоту, то на комплексной плоскости траектория опишет окружность. По этой окружности,, с другой стороны, можно определить / , С и Ь. Следовательно, если другим способом определить одну онстанту из четырех имеющихся Л, т, г и 5 (например, практически измерить угловую частоту резонанса сов,, когда добавлена известная масса т, и отсюда найти эффективную массу от), то можно найти и все остальные константы. На рис. 4-5-3 в качестве примера показан результат практических измерений характеристик составного пьезоэлектрического вибратора из титаната бария. [c.269]

Эти материалы для- практических целей активно исследовали Абу Киёси и проф. Танака Тэцуро из университета Киото. Материалы на основе титаната бария широко используются для изготовления ультразвуковых вибраторов, гидроакустических преобразователей, би-морфных элементов. [c.301]

Зольшое практическое значение имеет сравнительно большая диэлектрическая ло-сто я.нная титаната бария (порядка 1500), которая обусловливает меньшее, чем при кварце, входное сопротивление вибратора, что требует для лолучения звуковой мощности меньше электрической мощности переменного возбуждающего напряжения. [c.98]

Листовой ревербератор представляет собой тонкий стальной лист толщиной 0,4... 0,5 мм, в котором для получения реверберации используют изгибные колебания. Размеры первых листовых ревербераторов (рис. 6.21,а) 1X2 м. Лист подвешен четырьмя углами на амортизированной раме. Колебания возбуждаются возбудителем — вибратором, представляющим собой электродинамический преобразователь с коническим острием, приваренным к листу. В качестве виброснимателя применяют пьезоэлектрический датчик из титаната бария, который помимо прямой бегущей волны изгиба снимает серию затухающих волн, отраженных от границ листа. [c.199]

Известный недостаток вибраторов из титаната бария состоит в том, что они применимы лишь при температурах до 110° С. Поэтому в вибраторах большой мощности приходится принимать специальные меры для охлаждения, например, п]р и помощи проточного масла. С этой целью большие Излучатели фирмы Браш Электронике Компани выполняются в виде мозаики, элементами которой служат шестигранные столбики из титаната бария мозаика собирается таким образом, что охлаждающая жидкость протекает между отдельными элементами. Вогнутый излучатель такого типа изображен на фиг. 95. Он состоит из 440 элементов и имеет диаметр около 30 сл фокусное расстояние излучателя составляет 30 см, резонансная частота (по Баттерворту [2588])—100 кгц. Отдельные элементы мозаики имеют высоту 20,91 мм и диаметр 12,7 мм они выдерживают удельную электрическую мощность до 15 вт см . Дальнейшие подробности о вибраторах из титаната бария можно найти в работах [2491, 2528, 3528, 4697, 4866]. [c.93]

Преимущество таких продольных вибраторов состоит в том, что при сравнительно небольших переменных напряжениях достигаются очень большие удлинения. В качестве примера укажем, что цилиндр из титаната бария с примесью 4% титаната олова, имеющий длину 12 см, внешний диаметр 2,5 см и внут )енний 1,25 см, обладает собственной частотой 18 кгц и при подведении напряжения 9 кв развивает амплитуду колебаний в 4 10 мм, что соответствует скорости частиц 44 см/сек и ускорению 5-10 см1сек . Добавление к титанатовому цилиндру конической металлической насадки позволяет увеличить приведенные цифры еще в 10 раз (см. п. 5 настоящего параграфа). [c.97]

Характерной особенностью всех описанных выше кварцедержателей (это относится также и к вибраторам из титаната бария) является то, что излучающая поверхность кристалла непосредственно соприкасается с облучаемой средой или отделяется от нее только тонкой металлической фольгой. Другой распространенный тип [c.109]

На фиг. 132 показан разрез предложенного Баттервортом 125891 вогнутого излучателя из титаната бария, в котором облучаемая жидкость подается через отверстие О в центре вибратора и отводится по трубе Р, расширенное отверстие которой расположено в фокусе излучателя. При такой конструкции кавитация, возникающая в пространстве между поверхностью вибратора и выходным отверстием, может существенно ограничить силу звука в фокусе (см. также работу Холдена [3038]). [c.112]

В круглой пластинке из титаната бария, колеблющейся по толщине, излучаемая мощность при неизменной частоте меняется с температурой, ибо собственная частота пластинки растет с ее нагревом. Хютер [4772] недавно показал, что для таких вибраторов из титаната бария существует частота, на которой излучаемая мощность при температурах 7—51 °С не зависит от температуры. Объяснение этого явления пока отсутствует. [c.118]

Особо острую направленность могут обеспечить подводные излучатели, составленные из множества отдельных вибраторов. Если при этом возбуждать отдельные вибраторы с различг ными амплитудами, то оказывается возможным управлять характеристикой направленности всего излучателя. В качестве примера на фиг. 458 показан магнитострикционный излучатель, построенный Кемпом, Винсентом и Бреем [4061 оч работает на частоте 100 кгц и составлен. из 32 от -дельных вибраторов, каждый из которых имеет излучающую поверхность 1,1 х 0,825 сж . Недавно Кемп [4631] описал аналогичный излучатель, составленный из круглых ви0раторов из титаната бария. [c.419]

На рис. 38 показан аппарат для непрерывного смешения жидкостей. Излучателем акустических колебаний в этом аппарате служит мозаичный сферический вибратор 8 из титаната бария. Зона смешения 3, расположенная в фокусе этого излучателя, отделена от охлаждающей вибратор жидкости (трансформаторного масла) звукопрозрачной перегородкой 6. [c.56]

ВХОД и выход жидкости 5 —реакционный сосуд 4 — манометр 5 — охлаждающая вода —звукопрозрачное днище 7 —отверстие для циркуляции масла < —вибратор из титаната бария 9—регулятор давления масла. [c.57]

Магнитострикционный эффект заключается в изменении размеров ферромагнитных тел под. действием магнитного поля. Простейший магнитострикционный излучатель — это стержень из металла (никеля) с намотанной на него проволокой. Если через обмотку такой катушки пропускать высокочастотный переменный ток, в ней возникнет переменное магнитное поле, в результате чего стержень будет периодически сжиматься и растягиваться с частотой подводимого к катушке тока и концами стержня будут излучаться ультразвуковые колебания. Магнитострикционные вибраторы позволяют получать колебания до 100 тыс. гц. Для получения частот ультразвуковых колебаний от 100 тыс. до 50 млн. гц используется пьезоэлектрический эффект, основанный на способности некоторых тел (кристаллов кварца, сегнетовой соли, титаната бария и др.) деформироваться под влиянием действующего на них электрического поля. Если пьезопластинку поместить в электрическое поле тока высокой частоты, то пластинка, растягиваясь и сжимаясь, возбудит в окружающей среде ультразвуковые волны. [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...