Магннтострикцнониые преобразователи в народном хозяйстве

August 6, 2015 by admin Комментировать »

Магиитострнкциониый эффект заключается в изменении геометрических размеров ферромагнитных материалов под действием внешнего магнитного поля. Как н у пьезоэлектриков, различают прямой и обратный магнитострнкцнониые эффекты. Прямой эффект заключается в изменении размеров материалов, обладающих магннтострикциониыми свойствами, под воздействием внешнего магнитного поля, обратный — в изменении магнитного поля под воздействием на магннтострикцнонный материал силового поля. В отличие от пьезо* электрического магнитострикционный эффект — эффект односторонний, т. е. независимо от знака изменения магнитного поля изменение размеров магяитострикциониого датчика будет происходить в одну сторону. Поэтому если магнитостриктор поместить в переменное магнитное поле, изменяющееся по синусоидальному закону с определенной частотой, то он будет изменять свои размеры по тому же закону, но уже с удвоенной частотой. Если же магнитостриктор предварительно поляризовать, т. е. поместить в постоянное магнитное поле, то под воздействием переменного магнитного поля он будет изменять свои размеры с частотой, равной частоте изменения магнитного поля, и со значительно большей амплитудой. Как правило, в практических схемах магннтострикторы работают в режимах с подмагничиваиием постояииым магнитным полем.

В качестве материалов для изготовления магнитострикторов используют отожженный никель н его сплавы — альсифер, пермендюр (на частоты до 60 кГц) н ферриты Ф-21, Ф-38 и Ф-42 (на частоты до 150 кГц). Металлические магннтострикторы, применяемые в ультразвуковой технике для решения тех же задач, что и пьезоэлектрики, изготавливают из металлических пластин толщиной 0,1—0,2 мм. Такая толщина выбрана для того, чтобы ослабить влияние вихревых токов. При этом форма пластин в зависимости от требуемых характеристик может быть самая разнообразная (тороидальная, броневая, стержневая, грибообразная и др.). Процесс изготовления магнитострнктора из ленточного материала, например пермендюра К50Ф2 толщиной 0,2 мм, состоит в следующем. Из иеотожженного материала штампуют пластины требуемой формы. Затем их обезжиривают в бензине (либо на ультразвуковой установке для очистки), промывают горячей водой н сушат в теплом воздухе. После сушки пластины зажимают и укладывают в герметически закрытые железные ящики. Воздух из этих ящиков желательно откачать. Ящики загружают в печь с температурой 600° С. Затем температуру в печи увеличивают в течение 30—50 мни до 850° С н пластины выдерживают в течение 5 ч. Затем печь охлаждают со скоростью 50° С в час до 400° С, после чего ящики вынимают и охлаждают на воздухе до полного остывания. На этом отжиг пластин заканчивают. После полного остывания ящики с пластинами вскрывают, приспособление для зажима разбирают н пластины поштучно раскладывают на решетчатом поддоне равномерным слоем. Этот поддон загружают в печь с температурой 300—350° С. После загрузки температуру в печи повышают до 450° С н пластины выдерживают в ней 2 ч. За это время пластины покрываются окисной пленкой необходимой толщины. Затем печь охлаждают со скоростью 100° С в час до температуры 250° С, после чего пластины вынимают н охлаждают на воздухе до полного остывания. Окисный слой служит защитным покрытием пластин при их сборке и уменьшает потери на вихревые токи.

Магиитострнкциоиный преобразователь стержневого типа размерами 63X115X63 мм с размерами окна 17X65 имеет собственную частоту от 18 до 25 кГц и может отдавать мощность в непрерывном режиме (при соответствующем охлаждении) не ниже 25 кВ-А при токе возбуждения 25 А. В импульсном режиме ток может быть увеличен в несколько раз и соответственно в несколько раз увеличится колебательная мощность, отдаваемая преобразователем (к. п. д. магнитостршшиоиных преобразов ателей около 50 %).

Ультразвуковой паяльник с магнит остр и кционным вибратором (рис. 2-41) состоит из генератора импульсов, работающего в автоколебательном режиме и выполненного на диннсторе Дз (принцип действия этой схемы был рассмотрев на стр. 16), ждущего генератора импульсов на тиристоре Да, блока питания, выполненного по бестрансформаторной схеме с удвоением напряжения, и ультразвукового паяльника. Схема работает следующим, образом. Конденсатор Сз заряжается от источника питания через резистор Да до амплитуды 400 В. В момент прихода на управляющий электрод открывающего

Рис. 2-41.

импульса тиристор Да открывается н конденсатор Сз разряжается через резистор Дз, открытый тиристор Да и через резистор Дв (в холостом режиме) либо через обмотку ма! нитострикциоиного вибратора (прн нажатой кнопке Кн). В последнем случае в озвучиваемую среду поступает мощный акустический импульс, очищающий поверхность озвучиваемого изделия. Частоту следования акустических импульсов можно регулировать от 20 до 200 Гц изменением постоянной времени времязадающей цепочки Д2, Дз, Са—Се.

Нескольке слов об устройстве самою паяльника. Он состоит из стержня 1 из пермендюра с намоткой 2, припаянного латунным припоем наконечника 3 из нержавеющей стали, ввернутого в наконечник стержня 4 из краевой меди с надетым на него нагревателем Дн, корпуса выполненного в форме пистолета, н куркового механизма 5 нажвма на кнопку Кн.

Основное назначение ультразвукового паяльника — пайка алюминиевых сплавов. Эти сплавы, как правило, покрыты прочной окиеной пленкой, трудно поддающейся разрушению. С помощью рас-

смотренного паяльника припоем, состоящим из 80 мае. ч. олова и 20 мае. ч. цинка, с применением канифольного флюса можно осуществлять пайку алюминиевых сплавов. Пайка алюминиевых сплавов с применением оловянно-свинцовых припоев недопустима.

Источник: Смирнов А. Д., Радиолюбители — народному хозяйству. — 2-е изд., перераб. и доп. — М: Энергия, 1978. — 320 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 957).

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты