Ultrazvukový menič

Číslo patentu: E 10049

Dátum: 19.05.2009

Autori: Brunner Erhard, Lill Anton, Poslowsky Georg, Felber Franz

Je ešte 5 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Opis Vynález sa týka ultrazvukového meniča druhu, uvedeného V predvýznaku nároku 1.Takýto ultrazvukový menič pre výstražné prístroje motorových vozidiel je už známy zo spisu DE 196 O 1 656 Al. Tento známy ultrazvukový menič obsahuje membránu v tvare hmčeka,vyhotovenú z kovu a z piezokeramiky, ktorá je nalepená z vnútomej strany na dno membrány. V dutom priestore membrány v tvare hmčeka je uložené tlmiace teleso zo silikónovej peny, ktoré je pomocou silikónovej zátky predopnuté voči dnu membrány.Piezokeramika, usporiadaná ako snímač chvenia, je pritom vybavená na obidvoch svojich širokých stranách elektrickými kontaktnými plochamí, ktoré sú vždy pomocou elektrického spoja upravené na spojenie s elektrickýmí ovládacímí prvkami, usporiadanými zvonka membránového telesa. Kontaktná plocha, odvrátená od dna membrány, je pritom naletovaná na príslušný kábel, ktorý je priechodným otvorom v silikónovej zátke vyvedený z puzdra membrány. Styk s protiľahlou kontaktnou plochou, privrátenou ku dnu membrány, je uskutočnený samotným kovovým telesom membrány. Na tento účel je piezokeramika spojenáelektricky vodivým lepidlom s membránou a na okrajovú oblasť membrány je naletovanýVýroba tejto kontaktnej plochy je pomerne náročná, pretože letovacie miesta, usporiadané v dutom priestore membrány, sú zle prístupné na umiestnenie kábla. Ďalej potom môže byt kábel, voľne uložený v dutom priestore membránového telesa, vybudený k vlastnému chve niu, ktorým je možné spôsobiť poruchy meraných signálov.V ďalšom je zo spisu EP 0 930 607 A 2 známy ultrazvukový menič v tvare hmčeka, ktorého membránové teleso je zostavené zvalcového izolačného prvku a separátneho doskového vibračného prvku, pričom na tomto doskovom vybračnom prvku je usporiadaný piezoelektrický snímač kmitov. Na dosiahnutie elektrického kontaktu snímača kmitov je doskový víbračný prvok vybavený elektricky vodivým povlakom a pomocou vodivého nalepenéhospoja je prepojený s kovovou vodivou doštičkou, ktorá je uložená vo valcovom izolačnomSpis EP O 679 874 A 2 opisuje zvukový senzor s membránou v tvare hrnčeka, na ktorej dne je uložený piezoelektrický snímač chvenia, ktorý je pomocou prítlačnej súčasti pritlačený na dno membrány. Na dosiahnutie elektrického kontaktu je prítlačná súčasť vytvorená ako elektricky vodivá a je pomocou kontaktnej fólie spojená so zadnou stranou, odvrátenou od dna membrá ny, piezoelektrického snímača chvenia.Spis DE 197 14 606 A 1 sa týka fóliového meniča, usporiadaného na uloženie na vonkajších častiach karosérie motorových vozidiel, pričom fóliový menič je uložený na ohybnej vodivejfólii, ktorá nesie elektronický konštrukčný prvok.Úlohou vynálezu je ďalej vyvinúť ultrazvukový menič druhu, uvedeného vpredvýznakunároku l tak, aby sa dosiahla jeho zvlášť jednoduchá a spoľahlivá konštrukcia.Táto úloha je podľa vynálezu vyriešená význakmi nároku 1. Ďalšie význaky, rozvíjajúceVýhoda dosiahnutá vynálezom spočíva v tom, že elektrický spoj snímača chvenia obsahuje elektricky vodivý povlak na povrchu membrány, ktorý sa rozprestiera medzi snímačom chvenia a okrajovou pripájacou oblasťou membrány. Je tak možné upustiť od kladenia aleboupevnenia káblov V dutom priestore membránového telesa.Elektricky vodivý povlak je možne jednoducho a spoľahlivo nanášať napr. automatizovaným spôsobom. Okrajová pripájacia oblasť membrány je potom dobre prístupná pre napojenieelektricky vodivého povlaku na zdroj napätia.Pri membránach, ktoré sú vyrobené z elektricky nevodivého materiálu, ako napr. z keramiky alebo z plastu, môže byť elektricky vodivý povlak uložený priamo na povrchu membrány. Pri membránach z elektricky vodivého materiálu, ako napr. z kovu, je medzi elektricky vodivýmpovlakom a povrchom membrány výhodne usporiadaná izolačná vrstva.Snímač chvenia je uložený na dne membrány vytvorenej V tvare hrnčeka, pričom elektrickyvodivý povlak sa rozprestiera začínajúc od snímača chvenia po povrchu membránového telesaaž k voľnému okraju obvodovej steny.Elektricky vodivý povlak môže byť vytvorený V tvare pásika, aby bolo pri dobrej vodivostiumožnené jednoduché nanášanie povlaku.Snímač chvenia je výhodne tvorený piezokeramikou, pričom elektricky vodivý povlak je usporiadaný na dosiahnutie jednoduchého kontaktu s elektrickou stykovou oblasťou piezo keramiky, ktorá je uložená na od membrány odvrátenej širokej strane piezokeramiky.Elektricky vodivý povlak môže byt napojený na vodivú doštičku, ktorá je usporiadaná v pripájacej oblasti membrány. Pomocou tejto vodivej doštičky je možné veľmi jednoducho pripojiť elektricky vodivý povlak na elektricke ovládacie prvky, uložené zvonka membránovćho telesa. Vodivú doštičku je možné pritom veľmi jednoducho a spoľahlivo upevniť namembránu pri izolačnej vrstve, vradenej medzi ňu a membránu.Elektricky vodivý povlak môže byť vyrobený z vodivého striebra, z vodivého atramentu alebo zvodivého polymém. Materiály tohto druhu je možné nanášať vtekutom stave na povrch membrány a tam následne vytvrdnú do podoby elektricky vodivého povlaku. Nanášanie je pritom možné uskutočňovať veľmi jednoducho a s priaznivými nákladmi automatizovaným spôsobom, napr. nástrekom. Alternatívne je možné elektrický vodivý povlak naniesť aj galvanickým spôsobom. Na tento účel sa povrch membrány, vyrobenej z nevodivého materiálu alebo pokrytej nevodivým materiálom, vybaví vurčitej oblasti pomocou príslušnej masky v galvanickom kúpeli elektricky vodivým povlakom, pričom už predtým je možnena oblasť elektricky vodivého povlaku naniesť tenkú nosnú vrstvu.Altematívne je možné ako elektricky vodivý povlak použiť tenkostennú vodivú doštičku alebo kontaktnú fóliu, ktorú je možné jednoducho a spoľahlivo spojiť s povrchom membrány najmä nalepením. Tenkostenná vodivá doštička alebo kontaktná fólia je pritom výhodneDruhé elektrické spojenie (s kostrou) snímača chvenia s elektrickými ovládacími prvkami,usporiadanými zvonka membránovćho telesa, je možné veľmi jednoducho vytvoriť pomocouĎalej budú bližšie ozrejmene príklady uskutočnenia vynálezu na základe kreslenéhoNa tomto znázornení predstavujúobr. l ultrazvukový menič podľa prvej formy vyhotovenia v perspektívnom šikmom pohľade,obr. 2 ultrazvukový menič podľa druhej formy vyhotovenia v pozdĺžnom reze aobr. 3 ultrazvukový menič podľa tretej fonny vyhotovenia, taktiež v pozdĺžnom reze.Na obr. 1 je znázornený ultrazvukový menič l pre zariadenie na meranie vzdialenosti motorových vozidiel. Ultrazvukový menič l obsahuje membránu 2 s membránovým telesom v tvare hmčeka z hliníka, pričom membránové teleso vytvorené z jedného dielu, je vybavené dnom 3 membrány, ako aj valcovou obvodovou stenou 4, zktorej okraja vybieha v uhleprstencový obvodový golierik 5.Na povrchu 6 membrány je na vnútornej strane dna 3 membrány usporiadaná kruhová piezokeramika 10, ktorej široké strany 11 a 12 sú vždy vybavené elektricky vodivým povlakom a tvoria kontaktné plochy na elektrické pripojenie piezokeramiky 10. Ku dnu 3 membrány privrátená široká strana 11 piezokeramiky 10 je pomocou elektricky vodivejlepiacej vrstvy 13, zlepená v podstate po celej ploche s protiľahlou stredovou oblasťou dna 3Piezokeramika 10 tvorí elektromechanický snímač chvenia, ktorý pri napojení na príslušné elektrické napätie uvedie dno 3 membrány do kmitania tak, že sa vurčitej oblasti pred membránou 2 vytvoria ultrazvukové vlny. Pri dopade na prekážku sa ultrazvukové vlny odrazia a ako signál ozveny sú odrazené späť na dno 3 membrány, pričom signál ozveny uvedie dno 3 membrány do kmitania a vytvorí tak na piezokeramike 10 zodpovedajúce elektrické napätie. Vyhodnotením tohto elektrického napätia a časového odstupu medzi signálom a signálom ozveny je možné zistiť prekážky, umiestnené pred ultrazvukovým meničom, a ich vzdialenosť. Vytvorenie elektrického napätia a vyhodnotenie signálu ozveny,prijatého piezokeramikou 6, sa uskutoční známym spôsobom pomocou neznázomených, mimo membránového telesa usporiadaných elektrických ovládacích prvkov.Pre elektrické napojenie piezokeramiky 10 na elektrické ovládacie prvky, usporiadané mimomembránového telesa, je použitá kontaktná folia 20. Táto kontaktná fólia 20 obsahuje dve vo

MPK / Značky

MPK: B06B 1/06

Značky: měnič, ultrazvukový

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/13-e10049-ultrazvukovy-menic.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Ultrazvukový menič</a>

Podobne patenty