ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
1.Область техники
Полезная модель относится к геофизической скважинной аппаратуре и аппаратуре для физического воздействия на пласты, может быть использовано в геолого-разведке, нефтяной, газовой горной и других отраслях промышленности для интенсификации добычи полезных ископаемых.
2.Уровень техники
Известны пьезопреобразователи, в которых используются гибкие вставки для понижения резонансной частоты колебательной системы при заданных размерах. (Акустические преобразователи. Под.ред. Свердлина А. Б-ка инженера-акустика. М. Судостроение, 1982. с. 144).
Недостаток таких устройств - недостаточная надежность преобразователя.
Известен также, принятый заявителем за прототип, пьезопреобразователь, содержащий пьезопакет из продольно-поляризованных электрически соединенных параллельно пьезокерамических шайб с накладками толщиной , армирующий стержневой элемент и стягивающий элемент. (А.С. СССР № 1402991, G 01 V , 15/06/88. Бюл. №22)
Недостатокизвестного устройства - недостаточная надежность и
3.Перечень фигур чертежей
На фиг.1 представлен пьезопреобразователь, на фиг.2 - накладка со скошенной излучающей поверхностью, на фиг.З -цилиндрический вариант исполнения гибкой вставки (упругости), на фиг.4 -катушечный вариант исполнения гибкой вставки (упругости), на фиг. 5 - размещение канавки на стягивающем элементе-гайке, где 1 - пакеты поляризованных пьезокерамических шайб, 2 - гибкая
МПК(6) G 01 V 1/40 вставка-упругость, 3 - накладки, 4 - электроизоляционная трубка, 5 - армирующая
трубка, 6 - гайка, 7 - защита , 8 - канавка 4. Сущность полезной модели
4.1.Задача
Техническая задача состоит в устранении указанных недостатков: повышение надежности и долговечности преобразователя, а также повышение КПД.
4.2.Отличительные признаки.
В отличие от известного решения в преобразователе соединение пакетов выполнено в виде гибкой вставки-упругости из стали или титана, соединение стержневого элемента и стягивающего элемента (гайки с канавкой) выполнено с возможностью регулирования усилия армирования, накладки, со скошенной излучающей поверхностью, выполнены из материала вставки-упругости.
4.3.Сущность устройства
Пьезобразователь состоит из пьезопакета (1) из продольно-поляризованных электрически соединенных параллельно пьезокерамических шайб с накладками (3) толщиной М40 (где X - длина волны в материале накладки), армирующего стержневого элемента (5) и стягивающего элемента- гайки (6), обеспечивающего продольные усилия сжатия пьезопреобразователя - усилия армирования. Стягивающий элемент-гайка (6) снабжен канавкой (8) для демпфирования колебаний и исключения из колебательной системы армирующей трубки (5), пьезопакеты, например, устройство из двух пакетов, соединены с помощью гибкой вставки-упругости (2) в виде, например, катушки или цилиндра, а накладки (3) в виде цилиндра со скошенной излучающей поверхностью, чем достигается большая площадь поверхности излучения и частичный поворот направления излучения, соединение стержневого элемента и стягивающего элемента выполнено с возможностью регулирования усилия армирования, упругость и
накладки выполнены из титана или стали.
Устройство работает как пъезопреобразователь, выполненный в виде сборки пъезопакетов. Гибкая вставка- упругость(2), накладки(З), электроизоляционная трубка (4) соединены между собой в единую сборку. Конструкция пьезопреобразователя предусматривает селективный подбор пьезошайб по частоте резонанса и значению импеданса, что позволяет получить низкий импеданс всей сборки, что повышает КПД и надежность преобразователя, последнее обеспечивается также изменением усилия армирования с помощью стягивающих элементов (6). Выполнение гибкой вставки-упругости (2) и накладок (3) из материала с волновым сопротивлением и коэффициентом температурного расширения керамики шайб, например, из титана обеспечивает надежность и долговечность конструкции в связи с тем, что в устройстве в процессе работы не будут возникать деформативные напряжения элементов.
4.4. Промышленная применимость.
Преобразователь выполняется на общепромышленных элементах, в частности на пьезоэлементах с относительной диэлектрической проницаемостью 1220, коэффициентом электромеханической связи КЗ-1 равным 0,33, Примеры применяемых характеристик пьезомодуля приведены в таблице.
Материал вставки-упругости и накладок - титан марки ВТ1
Анализ, проведенный заявителем по известному ему уровню техники, показал, что предложенное изобретение, не противоречит законам естественной природы,
обладает новизной и промышленной применимостью, отвечает в отношении совокупности его существенных признаков требованию критерия полезной модели.
Резюме заявителя