热促进器制造技术

一种具有由一批腔组成陈列之表面，每个腔各有一受控的加热器，此种表面能用于多种目的。用来测定物体位置、温度与压力的传感器将信息发送给一控制器以激活此种加热器。加热器则加热一种介质，后者膨胀而由前述腔中发送压力脉冲。此压力脉冲能用来对相邻物体加力以制造轴承、马达与可变形反射镜。这种压力脉冲能用于流体动力下的物体来影响流体流，并能控制成为一种相控阵压力波发送或接收天线。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一般而论，本专利技术关系到电流体变换器;具体地说，本专利技术涉及到这样的变换器，它把一批电脉冲变换为流体或附近物体上力之一定的瞬时与空间分布。除静电设备外，电阻加热器或许是最古老的周知由人类创造而最广泛应用的电气装置了。除了超导体，电流的通入必然伴随着热的发生。有众多的能在高温下作业的加热器具体装置，包括电灯、能够白热化的工业加热器与辐射源、以及稀土元素与其氧化物的电阻元件，其中有不少，包括与之相关联的绝缘件，可以在0°K至高于2000°K的温度下工作。其它一些加热器则是由这样的材料制成，对之所设计的电性质能在电流脉冲开始时，将涌入的电流通常限制到低于足以损害加热器的电流值之下。当加热器浸于流体内时，流体在加热器的表面温度会升高到与加热器基本相同的温度。流体的热导率与扩散率将使热分布到流体内部而形成热梯度。较长时间的恒定电流允许此种热梯度渐趋于稳态。当加热器的电流随时间变化，例如在短脉冲情形，就会形成瞬态热梯度。本专利技术的背景在于需要有由较短和较强的脉冲激活的加热器。在本专利技术的范围内，脉冲电流、脉冲持续时间与脉冲频率的组合存在着若干上限，其中的几个是第一是对加热器温度的限制，要足以防止因加热器损伤而重复发生脉冲;第二要限制脉冲持续时间，使热脉冲在流体内必须以类似于声扰动的方式传播;第三个限制是，最大脉冲重复频率需与最低效率要求相称。气体的统计力常理论可靠地把原子或分子集合的微观行为，确定为按流体压力或力测量出的宏观效应的起因。各个分子具有一在每次碰撞后要改变的明确速度，并在各种不同的瞬间会与任何暴露于气体中的物体碰撞。分子的平均动能以及分子与暴露物体碰撞在平均面积上的频率密度，已证明为作用于其上之气体压力宏观效应的原因。重要的是，这些分子在对容器施加压力的过程中并未损耗能量;分子的平均动能并不随时间而减弱，而仅仅依赖于气体的温度。这一原理在本专利技术的背景范围之同的意义是指，宏观效应(力、压力)有着其相关联的基础微观原因(脉冲)。(设想有)一种改进了的气体统计力学能对各个分子或分子群的方向与速度进行遥控，据此便得以对与气体作碰撞接触之表面各部分上所施加的力之瞬时与面积分布作出遥控。绝大多数流体加热时会膨胀。邻近一脉冲式加热器的流体会以脉动方式膨胀。膨胀脉冲一般会相对于电脉冲的波形瞬时地延迟与扩展。膨胀的脉冲还会相对于加热器元件的外形作空间展布。FerdinandBraun于Wiedermann的《AnnalenderPhysikandChemie》，65卷358-360页(1898)上“关于热线式受话器的注记”中，描述了一种周知的装置，采用电加热的金属箔，可使空气在声频波段作脉冲式的膨胀。尽管由于19世纪的工艺而致制造得相当粗糙，即令电加热器是一种整流变换器，这种金属箔还是产生了微弱的但可以听知的语音(正向与负向传送电信号都产生相同极性的声音输出)。本申请人的共同未决申请系列号07/807667(91年12月16日提交，是91年9月5日提交之系列号67/697368的续篇)以“移动式膨胀致动器”为题，描述了这样的移动式变换器，其中的脉冲式加热器使流体作热脉动，翻滚着能实现强烈机械运动的部件，得以适用于通过牵引移动来使一位体定位。对这类设备的微观与宏观实施例作了描述，前一种实施例结合着外延沉积法来制造加热器与翻滚件，后一种实施例则采用例如材料的成形与拉丝工艺。所述的设备采用了相当强和短的电脉冲，以便使绝大部分的电脉冲能在热扩散前变换为机械功，并使实现较高峰压所必须的热梯度处于中间态。这种设备的特征在于有许多加热器，每个加热器有一相应的基本上是邻接的受限定的流体部分，并且使一批机械式变换器的输出作机械式的加和。C.Spencer“于基片上制造的气流传感器”，《ElectronicProductsMag.，》，1Oct，1984，p29描述了一种气流传感器，特征是采用了对硅作微切削加工而制得的极细小之加热器，来加热气流并测量下游加热了之气体的温度，用的是恒稳的热丝电流。“集成电路宽带红外源”(NASATech.Brief，March1989，p32)中，描述了一种通过沉积聚硅到继后移去的临时性载承件上而制得的细微红外光源。加热器元件呈带形，可按0.5至1.0μm的厚度制成。最高工作温度约1000°K。GeorgeForber于“热送话器”中描述了一种风速计，它所体现的原理已用于现代的改进型式中，后者由于热丝元件的质量很小，所具有的频率响应能适合MHz频带。恒定的电流将电热丝于静止空气中加热至稳定的温度。通过这种丝的声脉冲而引起的空气速度增量带走了热的增加量，因而降低了热丝的温度。丝的电阻相对于其温度作了校准，提供了一种测量瞬时气体速度的电气装置。这一原理与本专利技术的内容有关之处在于，将电热变换器既用作为将电变换为机械功，又用作为将气体速度变换为电信号。本申请人的共同未决申请系列号07/794109以多谐振致动器为题(91年11月18日提交)，描述了一种多谐振行波马达，它通过转子与谐振转子波峰间接点的牵引使转子强制运动。此定子由接附的压电元件而受激谐振。在多种频率下的谐振与振幅据付里叶定理关联到一特定的机械波形，后者导致的波峰运动使牵引的接点均匀位移，致存储于行波中的动能以较高的机械效率变换为转子的机械功，这是由于这种特殊的机械波形大大避免了接触摩擦所致。通过一种为电功率耗散提供所需之极小电阻的电路进行谐振刺激，得以使上述装置保持高的电效率。此种装置的工作温度范围则受到所接附之变换器材料(磁性的或压电性的)之居里温度的限制。这种马达要是由不依赖于居里温度之材料构成则会有较宽的温度范围。M.Yellin的“薄膜反射应用于自适应光学”(ProceedingofthdSPIE，Vol.75-通过大气成象，97-102，1976)中，描述了一种为低压空气层与平面型静电电极阵列相隔开的，由薄金属(钛)膜制成的可变形反射镜。作用于一电极上的电势导致此薄膜局部变形，《而改变着反射镜上的光图象。低压的空气隔层于频率响应(最好是在零压)与阻尼(最好是在高压)之间提供了一种折变。这种起折衷作用的低压需要在反射镜的光学侧上有一透明罩。此薄膜在大气压力下显示出较好的阻尼作用，但静电力则不足以提供所需的行程与频率响应。这种反射镜的较为有效的一个实施例，至少是在薄膜的一侧能对空气压力提供局部的高频控制。美国专利4876178“用于飞行器商品的导电膜系”(1989年10月24日公布)提出一种方法，将光刻法、添加材料装置与减除材料装置相结合，制成了一种加热元件剖面尺寸极小的电阻加热器，在本专利技术的范围内，对这种方法所做的改进包括应用随后将除去以暴露绝大部分加热器表面积的临时性支承装置。有一类形式纷繁的称之为燃料电池的电化学装置，用一或多种催化剂将两或多种物质转换为废热、一或多种化合物副产品以及电流，而其中的电流则是主要关注的副产物。在本专利技术的范围内，这种普通燃料电池的一改进的实施例是以电化学机械变换来取代电化学变换。N.Jesla的美国专利1329559号的带阀门导管(1920年2月3日公布)，作为本专利技术的带阀导管(现在通称为流体二极管)的背景材料，指出了但未作为权利要求提出的一种涡轮(图4)，它有一个盘21和斜向该轮的喷嘴29，此喷嘴为从螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热激活的压力脉冲系统，它包括在一表面上的由许多腔组成的阵列，每个腔具有一可控热源用来在一种介质中产生压力脉冲。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高登瓦尔特卡尔普，
申请(专利权)人：洛克威尔国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]