CH387348A - Ultraschall-Röhrengenerator für magnetostriktive Ultraschallschwinger - Google Patents

Description

      Ultraschall-Röhrengenerator    für     magnetostriktive        Ultraschallschwinger       Zur Erzeugung von Ultraschallschwingungen zu  technischen Zwecken sind verschiedene Verfahren  bekanntgeworden. So wurden schon rein mechanische  Systeme vorgeschlagen, wie die     Galton-Pfeife    und  die Stimmgabeln. Andere Ultraschallerzeuger be  nützen einen Gleichstromlichtbogen. Grössere Bedeu  tung haben Verfahren zur Erzeugung von Ultra  schall erlangt, die     piezoelektrische    oder     magneto-          striktive    Schwinger benützen, d. h.

   Schwinger aus  Stoffen, die unter dem Einfluss eines     elektrischen    oder  magnetischen Feldes ihr Volumen verändern.  



  Zur Erregung der letztgenannten Schwinger sind  - wegen der hohen Frequenzen von<B>25000</B> Schwin  gungen pro Sekunde und noch höher - meistens  Röhrengeneratoren üblich. Während bei den     piezo-          elektrischen    Ultraschallschwingern, die aus Kristallen  von Quarz,     Bariumtitanat,        Lithiumsulfat,        Zirkomat-          titanat    usw. bestehen, zu deren Erregung hohe Wech  selspannungen nötig sind, brauchen     magnetostriktive     Ultraschallschwinger aus Nickel, Nickellegierungen,       Ferrit    usw. hohe Ströme, um das nötige Magnetfeld  aufzubauen.  



       Magnetostriktive    Schwinger sind ihrer Natur nach  Gebilde, die für den Ultraschallgenerator eine     nieder-          ohmige    und komplexe Last darstellen, die zudem  sehr stark von der dem Schwinger entnommenen  Leistung abhängt. Diese veränderliche Impedanz des  Schwingers wirkt sich sehr nachteilig auf den Ultra  schallgenerator aus, da die optimale Leistungs  anpassung zwischen Generator und Verbraucher,  hier Schwinger, nicht für jeden Betriebszustand  erreicht werden kann, woraus erhebliche Leistungs  verluste und sehr starke Verzerrungen der Ausgangs  spannung und des Ausgangsstromes entstehen.  



  Es ist bekannt, dass in einem solchen Fall der  maximale Nutzeffekt nur erreicht wird, wenn der    Belastungswiderstand gleich dem Innenwiderstand  des Generators ist.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein       Ultraschallröhrengenerator    zur Erregung von     magneto-          striktiven    Ultraschallschwingern, der die maximale       Leistungsübetragung    für jeden Betriebszustand des       magnetostriktiven    Ultraschallschwingers ermöglicht.       Fig.l    zeigt das Schema eines bisher bekannten  Röhrengenerators mit einem abgestimmten Schwing  kreis in der Endstufe     mit        Ankopplungswicklung    für  den     magnetostriktiven    Ultraschallschwinger.

   Dabei  hat der Primärkreis des Ausgangskreises eine dem  hohen Innenwiderstand der Röhrenstufe angepasste       Primärkreisimpedanz    (Aussenwiderstand), die eben  falls hoch ist.  



  Da der am Sekundärkreis angeschlossene Ultra  schallschwinger eine sehr     niedrige    Impedanz hat  - bezogen auf den Aussenwiderstand der Endstufe   so ergibt sich ein hohes     Übersetzungsverhältnis    für  den Ausgangskreis und die grossen, lastabhängigen  und komplexen     Impedanzschwankungen    des Ultra  schallschwingers übertragen sich auf die Primärseite  des Endkreises mit dem Quadrat des     übersetzungs-          verhältnisses.     



  Es hat sich nun gezeigt, dass ein viel günstigerer  Generator gebaut werden kann, wenn das     über-          setzungsverhältnis    des Ausgangskreises sehr     niedrig     gehalten werden     kann.    Erfindungsgemäss wird das  dadurch erreicht, dass die     Generatorendstufe    aus  mehreren, parallel geschalteten Röhren besteht und  der Ausgangskreis auf der Sekundärseite     abstimmbar     ist, anstatt - wie sonst üblich - auf der Primärseite.  Die Röhren können in Eintakt oder Gegentakt arbei  ten     (Fig.    2).  



  Ein     lastabhängiges        Übersetzungsverhältnis    des  Ausgangskreises kann dadurch erzielt werden, dass      der Ausgangskreis mit einem     Ferritken    ausgestattet  ist, der so ausgelegt ist, dass bei steigender übertra  gener Leistung die     Permeabilität    sinkt.

Claims (1)

1. ,PATENTANSPRUCH Ultraschallröhrengenerator zur Erregung von magnetostriktiven Ultraschallschwingern, dadurch ge kennzeichnet, dass die Endstufe aus mehreren, parallel geschalteten Röhren besteht und der Ausgangskreis auf der Sekundärseite abstimmbar ist. UNTERANSPRüCHE 1. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Endstufe mindestens zwei parallel geschaltete Röhren enthält. 2. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Endstufe mindestens je zwei parallel geschaltete Röhren in Gegentakt enthält. 3. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Endstufe zugleich Oszillator- stufe ist.

   4. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sekundärseite des Ausgangs kreises niederohmig ist. 5. Generator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ausgangskreis ein lastabhän giges Übersetzungsverhältnis hat.