Ультразвоковой медицинский пьезоизлучатель - о резонансе.
Добавлено: Пн фев 24, 2025 01:20:25
Привет всем, коллеги!
Я сторонник использования домашней физиотерапии, в частности, ультрозвукового фонофореза и просто массажа с ультразвуком в диапазоне 1-2МГц с плотностью потока мощности до 1 Ватта на см2. У меня есть дешевый китайский прибор с двумя излучателями: с плоской и конической головкой. Плоская прекрасно работает и помогает мне и моей семье в жизни. Однако недавно я впервые попробовал применить излучатель с конической головкой и столкнулся с проблемой. Он начинал работать и после короткого времени переставал. Потом через некоторое время в выключенном состоянии, опять начинал работать и опять переставал.
Излучатель устроен нехитро - массивная литая коническая деталь с "пяточком" сверху, к ней снизу приклеен цилиндрический пьезолемент (керамический), снизу прижатый пружинкой, сверху и снизу напыленные обкладки, к которым и подключен двухпроводный неэкранированный кабель к которому подводится ВЧ энергия. Также устроен и излучатель с плоской головкой, но она значительно менее массивна. Я позже выложу фото. Так вот, плоский работает, а конический - короткое время. Думаю, что он работает пока не прогреется немного. Известно, что эквивалентная схема пьезоэлемента это параллельный контур, в одной его ветви "динамические" т.е. существующие только при наличии механического колебателтьного процесса в пьезоматериале: индуктивность, емкость и активное сопротивление, в другой ветви только "статическая" емкость - представляющая собой просто емкость конленсатора, образованного обкладками и диэлектриком - пьзокерамикой. Я сделал предположение, что при некотором нагреве резонансна частота пьезоэлемента уходит и значимые-колебания в-нем прекращаются. Скорее всего резонанс этого пьзоэлемента в холодном состоянии значительно отличается от частоты подводимого напряжения и даже незначительный уход частоты резонанса делает излучатель неработоспособным. Интересно, что плоская контактная площадка (в этой версии плоская и коническая головки съемные) с этим же излучателем отлично работает несмотря на значительный разогрев. Надо сказать, что на моем приборе есть переключатель выходов на плоский излучатель и на конический. Однако китайцы поленились реализовывать переключение и выходы параллельны. Мне и пришла мысль подключить два излучателя сразу и, что же? Вместе с плоским заработал и конический! Более того, два конических параллельно тоже работают вполне полноценно! А теперь мои вопросы. Я задаю их, не выполняя на этот счет исследования, в надежде, что кто-то знает ответ и так.
1. Какой резонанс используется в таких приборах - последовательный, дающий низкое сопротиаление или параллельный с высоким сопротивлением излучателя? 2. Как зависит частота резонанса излучателя от массы головок, с увеличением массы растет или падает? 3. Почему два излучателя впараллель работают. 4. Как изменить резонанс конического излучателя в нужную сторону? Завтра выложу фото излучателей и эквивалентную схему от руки. Прошу простить за "длинность" текста.
С уважением
Я сторонник использования домашней физиотерапии, в частности, ультрозвукового фонофореза и просто массажа с ультразвуком в диапазоне 1-2МГц с плотностью потока мощности до 1 Ватта на см2. У меня есть дешевый китайский прибор с двумя излучателями: с плоской и конической головкой. Плоская прекрасно работает и помогает мне и моей семье в жизни. Однако недавно я впервые попробовал применить излучатель с конической головкой и столкнулся с проблемой. Он начинал работать и после короткого времени переставал. Потом через некоторое время в выключенном состоянии, опять начинал работать и опять переставал.
Излучатель устроен нехитро - массивная литая коническая деталь с "пяточком" сверху, к ней снизу приклеен цилиндрический пьезолемент (керамический), снизу прижатый пружинкой, сверху и снизу напыленные обкладки, к которым и подключен двухпроводный неэкранированный кабель к которому подводится ВЧ энергия. Также устроен и излучатель с плоской головкой, но она значительно менее массивна. Я позже выложу фото. Так вот, плоский работает, а конический - короткое время. Думаю, что он работает пока не прогреется немного. Известно, что эквивалентная схема пьезоэлемента это параллельный контур, в одной его ветви "динамические" т.е. существующие только при наличии механического колебателтьного процесса в пьезоматериале: индуктивность, емкость и активное сопротивление, в другой ветви только "статическая" емкость - представляющая собой просто емкость конленсатора, образованного обкладками и диэлектриком - пьзокерамикой. Я сделал предположение, что при некотором нагреве резонансна частота пьезоэлемента уходит и значимые-колебания в-нем прекращаются. Скорее всего резонанс этого пьзоэлемента в холодном состоянии значительно отличается от частоты подводимого напряжения и даже незначительный уход частоты резонанса делает излучатель неработоспособным. Интересно, что плоская контактная площадка (в этой версии плоская и коническая головки съемные) с этим же излучателем отлично работает несмотря на значительный разогрев. Надо сказать, что на моем приборе есть переключатель выходов на плоский излучатель и на конический. Однако китайцы поленились реализовывать переключение и выходы параллельны. Мне и пришла мысль подключить два излучателя сразу и, что же? Вместе с плоским заработал и конический! Более того, два конических параллельно тоже работают вполне полноценно! А теперь мои вопросы. Я задаю их, не выполняя на этот счет исследования, в надежде, что кто-то знает ответ и так.
1. Какой резонанс используется в таких приборах - последовательный, дающий низкое сопротиаление или параллельный с высоким сопротивлением излучателя? 2. Как зависит частота резонанса излучателя от массы головок, с увеличением массы растет или падает? 3. Почему два излучателя впараллель работают. 4. Как изменить резонанс конического излучателя в нужную сторону? Завтра выложу фото излучателей и эквивалентную схему от руки. Прошу простить за "длинность" текста.
С уважением
