Спазм диафрагмы как причина болей, головокружения и панических атак | Здоровье

Спазм диафрагмы является причиной болевых ощущений и даже панических атак. Как убрать сформированные мышечные зажимы диафрагмы, как возвратить подвижность этой мышце и избавиться от болезненных проявлений? Вот полезные упражнения и практические советы.

Банальный зажим мышц в диафрагме может служить причиной ряда осложнений. Но есть упражнения для такого случая, которые помогут ликвидировать достаточно болезненный спазм диафрагмы. Они просты в выполнении и не потребуют много времени. Вот как можно восстановить диафрагму. Особенно интересна данная информация будет тем, кто подвержен такому состоянию как панические атаки и другим неврозам. Оказывается, проблема кроется вовсе не в области головы, а в зоне живота.

Убираем мышечные зажимы в диафрагме

Мышечные зажимы в диафрагме (МЗД), их еще называют спазмы диафрагмы, часто выступают важным фактором разного рода недомоганий, а именно: резко возникшего сильного сердцебиения и сбоя ритма, перепадов артериального давления, панических атак и целого ряда болезненных состояний. 

Подписывайтесь на наш аккаунт в INSTAGRAM!

Почему следует избавляться от мышечных зажимов в диафрагме

Диафрагма – это необычайно важная мышца в человеческом организме. Последняя принимает непосредственное участие в механизме дыхания и отличается специфическим свойством: диафрагма «умеет» хранить в себе скрытые и подавленные негативные эмоции: гнев, страх и проч. Все это проявляется в форме зажимов мышц. Многие на собственном опыте убедились в этом.

Вот почему спазм диафрагмы выступает причиной патологий соматического характера.

Волнения и беспокойства отражаются на диафрагме. Когда она невольно зажата, данная мышца болит, сдавливается, затрудняя транспортировку крови по сосудам, проходящим сквозь нее. Верхние и нижние конечности холодеют, дыхание сбивается из-за скованности, и налицо припадок панической атаки.Если страх приобретает хроническое состояние, диафрагма напряжена все время. 

Диафрагма пребывает в контакте с перикардом, и МЗД напрямую влияют на сердечные функции.

Диафрагма прикреплена к нижним ребрам в передней части и к позвоночному столбу сзади. По этой причине указанные зажимы могут давать отголоски в области ребер и спины.

Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!

Самая распространенная причина возникновения зажимов мышц в данной области тела — неудобное положение во время работы за столом (компьютером). В «скрюченной» позе дыхание становится неправильным. Проблему усугубляет хронический стресс.

Признаки спазма диафрагмы 

Имеется ли у человека МЗД? Узнать это просто. В положении сидя/стоя необходимо сделать максимальный выдох, уложить пальцы верхних конечностей «клювиком» и погрузить под ребра. Теперь следует сделать максимальный вдох грудью, а пальцы и далее удерживать в подреберье. Если в определенном месте при глубоком вдохе ощущается напряжение/боль — это точка МЗД.

Начать проверку необходимо с центра плавно протестировать таким образом в оба направления все места под ребрами. Если найдутся проблемные точки, с ними в ближайшей перспективе необходимо будет работать.

Снимаем спазм диафрагмы. Расслабляем диафрагму. Упражнения для снятия спазма диафрагмы

Как можно возвратить здоровую подвижность диафрагме? Важно знать вот что:

1.    Ликвидировать МЗД с помощью разового упражнения не выйдет. Облегчить ситуацию можно. Однако, чтоб избавиться от проблемы, необходимы как минимум две недели занятий каждый день.

2.    После выполнения упражнений скорее всего возникнут болевые ощущения. Так будет в первые дни гимнастики. Это нестрашно.  

Гимнастика для диафрагмы (упражнения)

№ 1. Проводится лежа на спине.

• Под голову необходимо уложить подушку/ валик. Ноги согнуть в коленях под прямым углом, стопы расположены на полу.
• Верхние конечности уложить на реберные дуги, пальцы немного вдавить под ребра. Не переусердствуйте.
• Вдохнуть глубоко и, постепенно выдыхая на протяжении 10 сек., наклонить колени в левую сторону где-то на 15°. В это же время пальцы правой руки следует погрузить под ребра.
• Будет чувство напряжения в указанной области. Далее глубоко вдохнуть в продолжение 8 сек., ноги вернуть в исходную позицию, снизить силу нажима пальцами.
• Теперь проделать упражнение вправо, осуществляя при этом давление на диафрагму левой рукой.
• Произвести 6 повторов в обе стороны.

№ 2. Проводится лежа на спине (см. упр. №1).  

• Лишь стопы следует переставить немного далее вперед. Руки покоятся на реберных дугах, пальцы немного заглублены под ребра.
• Плавно вдыхая в продолжение 10 сек. следует тянуть ребра вверх и наружу, параллельно подтягивая живот в сторону головы. Чтобы было понятно, живот не выпячивать, а немного втягивать.
• Выдыхая в продолжение 8 сек., нужно расслабить, но продолжать держать пальцами приподнятые ребра в фиксированном положении.
• Медленно вдохнуть и постараться приподнять ребра еще немного выше. Выдыхая, фиксировать достигнутую позу. Проделать 6 раз.
• Старайтесь не переусердствовать! Подтягивать ребра кверху и наружу следует плавно, постепенно, а не стараться делать это резко. 

• Сесть на стул/кровать, чуть-чуть наклонив тело вперед. Пальцы направить вглубь под реберные дуги.
• Теперь следует медленно наклоняться вправо и влево до исчезновения болей и напряжения.
• Проделать 6 раз в обе стороны.

Возможно, с одной стороны напряжение станет чувствоваться сильнее, а с другого — не чувствоваться. Это говорит о том, что мышечные зажимы локализуются в одной стороне.  

№ 4. Данное упражнение предназначено для расслабления диафрагмы сначала с одной стороны, а потом с другой.

• Исходное положение лежа на боку. Лечь на левый бок, ноги немного согнуть в коленях, левая рука располагается под головой. Правую кисть положить под левое подреберье. В данном случае действие осуществляется целой ладонью, а не исключительно пальцами.
• Сделать медленный вдох в продолжение 10 сек. и давить правой кистью под левую реберную дугу в сторону левого плеча.
• Далее в течение 8 сек. следует расслабиться и выдохнуть, одновременно рукой удерживая позу, достигнутую при надавливании. Следующее действие ладонью нужно производить уже из достигнутой позиции. Иначе говоря, продвигать ладонь еще немного дальше.
• Выполнить упражнение 6 раз и затем повторить для правой стороны.

Самомассаж для снятия МЗД

Самомассаж диафрагмы также приносит пользу при данной проблеме. Проводится данная манипуляция просто.
Необходимо сложить вместе 1-е и 2-е фаланги трех пальцев двух рук (указательных, средних, безымянных) внешней стороной друг к другу своеобразным клювиком, погрузить их под ребра и медленными движениями провести массаж диафрагмы посредством круговых движений.

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Массаж «стартует» в центре, непосредственно под грудиной, и плавно продвигается   в одну сторону подреберья, а потом — в другую. Продвигать пальцы следует глубоко, стараясь ощутить диафрагму. Дыхание должно быть свободным.

Проводить массаж нужно из положения стоя/сидя. Таким образом проще добраться до диафрагмы.

Что можно делать для профилактики возникновения МЗД

1. Тренировка мышц пресса. Люди склонны втягивать живот, чтобы выглядеть стройнее. Но, к сожалению, мускулы пресса у многих не тренированы, то живот втягивается за счет диафрагмы.

По этой причине мышцы пресса следует тренировать.

Но в первое время не нужно комбинировать вышеописанные упражнения с тренировкой пресса. Первым делом важно избавиться/ослабить МЗД, а дальше уже тренировать мышцы пресса.

2. Занятия медитацией. Медитация способствует ликвидации МЗД. Но в комбинации с описанными выше упражнениями и самомассажем. 

3. Контроль за дыханием. Не следует задерживать дыхание. Нужно несколько раз вдохнуть и выдохнуть. Полный вдох предполагает, что раздувается грудь, живот, верхняя область груди с ключицами. Важно в процессе ощутить, как на вдохе диафрагма опускается вниз. 

4. Грамотное питание. Выбирайте сезонные продукты. вопрос актуален в холодный период года. В осеннее и зимнее время у людей чаще наблюдается спазм диафрагмы по причине низких температур. Поэтому стоит включать в рацион питания «согревающие» продукты.

Помните: гимнастика и массаж — это только временная мера. Психогенное происхождение МЗД не исцеляется лишь посредством упражнений, массажей, медикаментозных препаратов.

Для избавления от проблемы важно убрать негативный заряд эмоций, который спровоцировал зажим. А для начала его необходимо идентифицировать и начать работу со своим психологическим состоянием. Возможно, что придется обратиться за помощью к психотерапевту/психологу, который поможет овладеть ситуацией и даст возможность избавиться от МЗД.*опубликовано econet.ru.

*Статьи Эконет.ру предназначены только для ознакомительных и образовательных целей и не заменяет профессиональные медицинские консультации, диагностику или лечение. Всегда консультируйтесь со своим врачом по любым вопросам, которые могут у вас возникнуть о состоянии здоровья.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Медицинский центр Славинский и К в Волгограде

Что такое диафрагма:

Анатомически тело человека представлено системой полостей, ограниченных друг от друга диафрагмами. Данное разделение носит не только защитную (барьерную) функцию, но и участвует в поддержании разницы внутриполостного давления, активизируя физиологические движения внутренних органов. Диафрагма имеет мышечную структуру. И как любая мышца в теле человека может быть спазмирована.

Симптомы которые проявляются при спазме диафрагмы:

1) вздутие живота, урчание в животе

Длительное вздутие живота, не соответствующее количеству принятой пищи, т. е. живот вздут постоянно.

2) холодные ноги, холодные руки

Холодные конечности. Холод в конечностях даже летом. Даже летом люди спят в носках.

3) боль в спине между лопатками, которая появляется внезапно, усиливается при наклонах и поворотах.

Постоянно присутствует дискомфорт между лопатками

4) длительная слабость (при хороших анализах и рентгене)

5) запоры, которые не вылечиваются традиционными слабительными

Запоры возникают из-за частичного пареза кишечника.

6) побледнение кожи (руки и лицо бледные)

7) икота, отрыжка воздухом

8) длительные боли в животе

Эрозивный гастрит, эрозивный колит, боли в животе ночью, боли в животе сразу после еды и в течение 40 минут (пища карябает эти места)

9) мышечный «кулак» (дуля) под ребрами спереди или сзади

Это может быть зажата диафрагма с одной стороны (например, троллейбус резко затормозил, вы резко уперлись животом одной стороной)

10) жалобы на плохую память

Жизненные ситуации, когда следует лечить диафрагмальный спазм:

Дети:

(школьники, подняли другого школьника или что-то тяжелое, испытали внезапный сильный неожиданный резкий запредельный стресс, есть подозрение на так называемый «сглаз» или испуг у ребенка)

Запор: пропили все пробиотики, а запор у ребенка остался. В случае лечения в Медицинском центре «Славинский и К» после 3-го сеанса капиллярного массажа выходят «сухие пульки» (сухие спёкшиеся калловые массы из кишечника) и ребенок начинает ходить в туалет.

Взрослые:

После поднятия тяжестей, после внезапного стресса, а также женщины, у которых запоры появились после родов.

Симптомы: у человека нет сил работать, он сидит дома.

Сначала у человека холодные ноги, холодные руки, потом постоянно вздутый живот, запоры, резкое ухудшение памяти, боль между лопатками. Причем это происходит не как в старости (постепенно), а

человек четко помнит тот момент, когда все это появилось и РЕЗКО ухудшилось самочувствие.

Причем, этих людей активно обследуют и не находят НИЧЕГО.

Спазм диафрагмы хорошо виден на капиллярной диагностике во время капиллярного массажа, проводимого в нашей клинике (в отличие от УЗИ, МРТ, рентгена, которые в этом случае оказываются не эффективными методами исследования).

Симптомы: Люди, получившие высокое давление в результате диафрагмального спазма.

Люди с гипертонической болезнью, которая началась внезапно после сильного стресса, и давление у них чаще всего находится сразу на высоких цифрах.

Именно этим людям помогают методики нашего медицинского центра снять давление и жить прежней жизнью в результате устранения зажима.

Симптомы: Необходимо также сказать про мышечные спазмы на спине, в грудном отделе, которые проявляются чаще всего в районе между лопаток. Могут усиливаться при наклонах туловища, и резких поворотах в сидячем положении тела.

В обычной классической неврологии это состояние называют «гипервентиляционным синдромом» и лечат с помощью лекарств — антидепрессантов, анальгетиков, миорелаксантов (снимающих мышечный спазм). В традиционной неврологии лечение длительное (до 6 месяцев).

Однако Вы можете существенно ускорить лечение, обратившись в Медицинский центр «Славинский и К» для лечения диафрагмального спазма методами мануальной терапии. Приглашаем Вас!

Эффект от процедур виден уже в первый день. Через неделю человек начинает резко меняться в лучшую сторону. Через две недели — у многих начинаются ремонты в квартирах, и генеральные уборки на дачах…

 

Как лечить спазм диафрагмы:

Данное состояние успешно лечится в Медицинском центре «Славинский и К» в Волгограде.

Капиллярный массаж — 6-8 процедур (в зависимости от тяжести заболевания)

Лечение диафрагмального спазма с помощью наших авторских массажных техник происходит без лекарств. Причем уже в первые 10-12 дней человек начинает чувствовать прилив сил и бодрости.

Полное устранение гипоксии и исчезновение слабости происходит за 2 месяца. Именно за этот срок органы восстанавливаются и начинают работать с прежней силой.

Приглашаем Вас для лечения в Волгограде.

Курс лечения является индивидуальным в каждом случае и назначается на БЕСПЛАТНОЙ консультации с доктором.

«Советы остеопата: как правильно дышать»

Доктор Иванов о дыхательных упражнениях, полезных для вашего здоровья

Задумывались ли вы над тем, как мы дышим? Дыхание, конечно, процесс полуавтономный, нам не надо думать о вдохе и выдохе, но в то же время мы легко можем регулировать его глубину, частоту и задерживать дыхание. В новой статье доктор Александр Иванов рассказывает, как устроена наша дыхательная система, и делится техниками дыхания.

Правильное дыхание — это залог здоровья! Фото: pixabay.com

КАК УСТРОЕНА НАША ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Задача дыхательной системы — обеспечить нас кислородом и вывести углекислоту из организма. Задумайтесь, без еды мы можем прожить месяц, без воды — неделю, а без кислорода не протянем и 5 минут! Не случайно в древней китайской медицине нарушения дыхания связывают практически со всеми заболеваниями человека. Поэтому правильное дыхание — это залог здоровья!

Центр дыхания находится в головном мозге, а точнее, в одном из его отделов — продолговатом мозге.  Сильный удар затылком может спровоцировать отек мозга и повреждение дыхательного центра, что опасно для жизни.

Наша дыхательная система представлена как носовая полость, носоглотка, глотка,  гортань, трахея, бронхи  и легкие. В акте дыхания задействованы многие анатомические структуры — кости, мышцы, фасции. Грудная клетка — это футляр для легких и сердца. Кости грудной клетки представлены грудиной спереди, позвоночником сзади и ребрами с боков.

У грудной клетки защитная, каркасная роль. Ограничения движений этих костей (дисфункции ребер, грудины и позвоночника) часто влияют на наше дыхание. Если таких дисфункций много, то снижается вентиляция легких и нарушается процесс дыхания. Равно как и после перенесенного воспаления легких (пневмония) или бронхита может быть и обратное влияние — образуются плевральные спайки (рубцы), которые ограничивают движение костей грудной клетки, влияя на биомеханику.

---

Случай из практики:

На прием пришел молодой человек с болью в ребрах при дыхании. При обследовании выявили ограничение движения ребер на вдохе по правой стороне, то есть ребра справа на вдохе значительно отставали от ребер слева. Также обнаружили ограничение движения купола диафрагмы справа. Из анамнеза выявили, что год назад молодой человека перенес правостороннюю пневмонию. Провели коррекцию легких, грудной клетки (ребра, грудина, грудной отдел позвоночника), диафрагмы. После коррекции движение в грудной клетке при дыхании улучшилось. Пациент отметил уменьшение боли и облегчение дыхания: «Дышать стало легче». После повторной коррекции через две недели боль полностью ушла — биомеханика дыхания восстановилась. Я рекомендовал выполнять технику «полного дыхания» в течение месяца для закрепления результата (технику описал ниже).

---

Особую роль в дыхании играет мощная мышца — грудобрюшная диафрагма, которая разделяет грудную и брюшную полости и создает мобильность (подвижность) внутренним органам. Диафрагма играет важную роль в биомеханике тела человека и дыхания в частности.

Через диафрагму проходят пищевод, аорта и нижняя полая вена. Поэтому при дисфункции диафрагмы могут быть проблемы пищеварительной системы (грыжа пищеводного отверстия, рефлюкс), а также нарушения кровоснабжения и оттока крови. На вдохе купола диафрагмы опускаются,  расширяя пространство в грудной клетке и оказывая давление на органы брюшной полости, а на выдохе диафрагма уплощается, совершая обратное движение. Ограничение в движении диафрагмы возникает, например, после перенесенных воспалительных заболеваний легких, желудка, печени.

В остеопатии восстановление движения диафрагмы является базовой техникой, поскольку, как упоминалось ранее, влияние диафрагмы имеет глобальное значение в теле. Основная задача остеопата — восстановить подвижность куполов диафрагмы, улучшить ее присасывающую функцию.

ТРИ ТИПА ДЫХАНИЯ: ГРУДНОЕ, БРЮШНОЕ И СМЕШАННОЕ

Условно дыхание делят на три типа: грудное, брюшное дыхание и смешанное. Из названия понятно, что при грудном дыхании задействована преимущественно грудная клетка, то есть грудная клетка при вдохе расширяется, а на выдохе сужается. При брюшном дыхании мы наблюдаем больше движения живота, который надувается как пузырь при каждом вдохе, а затем спускается. Смешанное дыхание предполагает равное участие и грудной клетки, и живота. Считается, что грудной тип дыхания характерен для женщин, а брюшной — для мужчин. Большинство людей дышат смешанно.

С точки зрения биомеханики более предпочтителен смешанный тип дыхания, так как в нем задействованы все структуры, при этом хорошо вентилируются легкие.

Существует утверждение, что правильное дыхание — это дыхание животом. Придерживаются его, как правило, специалисты йоги и других подобных практик. Отмечу, что, если  у вас смешанное дыхание, вам не нужно переходить на брюшной тип дыхания. В этом нет необходимости. Но брюшной тип дыхания, или диафрагмальное дыхание, является эффективной техникой при некоторых заболеваниях и может использоваться, например, в практиках медитации или после остеопатического лечения.

Я рекомендую выполнять брюшное дыхания после остеопатической коррекции опущения внутренних органов (опущение кишечника, желудка, почек). Технику даю ниже.

УПРАЖНЕНИЕ «ДИАФРАГМАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ»

Дыхательные упражнения следует выполнять три-четыре раза в день, за 1 час до еды или через 2 часа после еды. При правильном выполнении упражнений не должно быть головокружения, сердцебиения, одышки, зевоты, головной боли, онемения пальцев и других неприятных симптомов.

Исходное положение: лежа на спине, ноги согнуты в коленях, кисти рук на животе, глаза закрыты, тело расслаблено. Сделайте активный выдох, сокращая брюшной пресс, живот при этом втягивается, диафрагма поднимается. После выдоха задержите дыхание на 3 секунды, пока не возникнет потребность сделать вдох.Затем сделайте вдох, при этом живот выпячивается, надувается как шар, диафрагма напрягается и ее купол опускается. Далее повторяем цикл. Выполняем 8-10 раз.

УПРАЖНЕНИЕ «ПОЛНОЕ ДЫХАНИЕ» 

Встаньте или сядьте прямо. Дышите через нос так, чтобы сначала заполнялась нижняя часть легких. Этого можно достичь, надувая брюшную стенку (если вы втягиваете живот во время вдоха, тогда заполнится только верхняя часть легких, составляющая менее половины потенциального пространства для воздуха).

Затем заполните среднюю часть легких, расширяя нижнюю часть области ребер и грудную клетку. Затем заполните воздухом верхнюю часть легких, слегка приподнимая плечи и втягивая живот.Задержите дыхание на несколько секунд.Затем медленно выдохните, постепенно втягивая живот.

Будьте здоровы!

Искренне ваш, 
Иванов Александр Александрович — кандидат медицинских наук, врач-остеопат, невролог, натуропат, член российской остеопатической ассоциации, популяризатор здорового образа жизни и осознанного подхода к здоровью.

Мнение автора может не совпадать с позицией редакции

Многие путают красоту и здоровье. Умные выбирают второе – Москвич Mag – 16.12.2019

Летом в «Москвич Mag» вышла статья о том, что молодость — это свойство мозга и результат поискового поведения, любопытства, готовности к экспериментам.

Все так. На одном поведении в вечную молодость не въедешь: сохранять контакт с «внутренним ребенком» стоит в любом возрасте, но играть снаружи в девочку (мальчика) манерами, одеждой, образом жизни — смотрится нелепо.

Многие считают важным с возрастом хорошо выглядеть. Меня интересует в первую очередь не «выглядеть», а «чувствовать». Некоторое время назад я перестала регулярно ходить к косметологам, пользоваться профессиональной косметикой, проходить дорогостоящие процедуры, наносить лак на ногти и пудру на лицо. Лицо у меня, как ни странно, не отвалилось, и выглядеть хуже я не стала, а стала даже лучше.

Что влияет на то, насколько молодо мы выглядим?

Лицо

Морда кирпичом. Кислый как лимон. Снулая рыбина. На сложных щах. Мешком пыльным ударили. По этим словосочетаниям можно легко представить выражение лица. Как-то, когда у меня было очень плохое настроение, я сделала селфи, чтобы увидеть образ, отпечатавшийся на моем лице. И теперь они в связке — напряжение мышц лица и портрет, который мне бы не хотелось больше видеть.

«Мимические мышцы “включаются” в зависимости от нашего внутреннего состояния и настроения, и люди, как правило, этого не замечают, — говорит основатель Международной академии фейсфитнеса, тренер, автор книг и практик по естественному омоложению Елена Каркукли. — Мышцы, находящиеся в постоянной работе, сжимаются, что приводит к их “замораживанию” в этом состоянии. Таким образом, с возрастом на лицах отпечатываются мимические маски, по которым можно понять характер человека и его основные эмоции, даже если он их не выражает в данный момент. Также лица “замораживаются” из-за того, что женщины боятся появления морщин и перестают активно проявлять эмоции. “Замороженные” лица без эмоций не меньший признак старения, чем морщины от активной мимики. Чтобы сохранить живость лица, надо научиться чувствовать мышцы и начать менять мышечную память. Хорошо, если получится увидеть себя со стороны. Понять, как именно лицо выглядит, когда вы не смотритесь в зеркало и не фотографируетесь. Все без исключения увидят состояние сосредоточения, которое и прирастает к лицу в виде мимической маски с разными оттенками эмоций. Если научиться чувствовать это сосредоточение и сразу расслаблять мышцы, то это поможет сохранить лицо живым.

Конечно, помогут упражнения на расслабление лицевых мышц и изменение мышечной памяти, а также самомассаж, который снимет напряжение. И не нужно бояться активной мимики, ее можно лишь сделать менее вредной с точки зрения морщин».

Ближе к 40 годам у меня на лице нарисовался возрастной маркер, который я назвала «морщина озабоченности» — вертикальная черта около левой брови появлялась, когда моему уму казалось, что жизнь невыносимо трудна. Раньше я колола туда ботокс — и таким образом временно убирала с лица симптом, но не сам перегрев мозга. Теперь, как только наблюдаю в зеркале признак озабоченности, сразу смотрю, в чем источник беспокойства, и решаю проблему в реальности. Кстати, приверженцы естественной красоты считают, что ботокс ухудшает связь с собой и с другими людьми просто потому, что атрофированные мышцы не позволяют зеркальным нейронам считывать мимику и эмоциональное состояние собеседника.

Каркукли утверждает, что люди часто придираются к морщинам, векам или овалу и не видят, что у них проблемы с выражением лица и с состоянием тела: зажатые плечи, плохая осанка, неподвижность суставов, шаркающая походка. Одна из самых полезных рекомендаций — отслеживать положение головы, когда смотрите в смартфон, и держать экран на уровне глаз. Голова, согнутая вопросительным знаком, провоцирует проблемы с шейным отделом и со вторым подбородком. Одно из простейших упражнений для коррекции осанки — представлять себя елочной игрушкой (любой, какая нравится), подвешенной за макушку.

Тело

Когда смотришь на человека со спины, всегда можно понять, 25 ему лет или ближе к 50. Или вот идут рядом мать и дочь: одинаковые плотные фигуры (кстати, излишняя худоба прибавляет возраст так же, как и лишний вес), джинсы и пуховики, похожие стрижки, но сразу определяешь по походке, где старшая женщина, а где младшая.

Тренер-реабилитолог и кинезотерапевт Мария Орымбаева рассказывает о причинах «возрастной походки»:

1. 1. Вертикальная осевая нагрузка на позвоночник и суставы провоцирует «усыхание» пространства между позвонками и в суставах. В противовес этому рекомендуется ползать как дети и больше лежать.
   2. Плоскостопие: свод стопы проседает примерно на 1,5 см, человек теряет амортизацию и, как следствие, легкость в походке. Плоскостопие поддается коррекции специальными упражнениями, плюс стоит подобрать ортопедические стельки.
   3. Зажатая диафрагма и грудные мышцы тянут плечи вперед, таким образом, округляется спина, колени сгибаются. Человек идет враскачку, пошаркивая ногами, в тазобедренном суставе нога двигается не вперед, а кругом. Цель — расслаблять диафрагму и возвращаться к свободному диафрагмальному дыханию.
   4. Смещенный центр тяжести — причин много, начиная от родовых травм и заканчивая неправильной техникой бега. Выстроить центр тяжести помогут упражнения на баланс.
   5. Травмы, лишний вес, плохая обувь, много сидения, мало лежания тоже влияют на осанку и походку.

А еще у «старческой походки» есть причины ментального характера: психологическая усталость, желание изолироваться, скрыть себя, жизнь через силу, низкая самооценка, когда человек не видит перспективы или затюканный по жизни. Невысказанные слова, сдержанные эмоции, невыплаканные слезы: когда вы регулярно сдерживаете себя и свои чувства, блоки в теле становятся хроническими. Поработав с телесным специалистом, я прочувствовала на физическом уровне, насколько на нас давят и как старят грузы из прошлого и как важно вовремя выпускать пар. Когда я выгрузила из себя «кирпичи» и ряд страхов, у меня вдруг открылась диафрагма и удлинилась на пару сантиметров спрятавшаяся в плечах шея. «Живость тела начинается с живости ума, с желания жить, быть полезным для себя и других. Без груза на спине, обид и претензий — все это отражается на осанке и походке», — пишет генетик Александр Коляда.

Врач, нутрициолог и косметолог Елена Пятибрат последние пару лет рассказывает в своем проекте Vremeny.net о том, как быть «нагло довольной собой в 60 лет». На вопрос про секрет отвечает «банально»: «Все идет от любви к себе: заботиться о себе, быть честной с самой собой, следовать своему пути, жить СВОЮ жизнь — это дает практически вечную молодость, по крайней мере по самочувствию и самоощущению».

Ее метод работы с собой, которому она учит других, — это набор «рутин», которые она выполняет ежедневно больше 30 лет, от двукратного умывания, самомассажа, комплекса цигун и приема БАДов до внимательной работы с опорно-двигательным аппаратом. Многие лицевые проблемы вроде птоза, второго подбородка, асимметрии и т. д. начинаются из-за перекосов таза и искривления позвоночника. Елена дает в открытом доступе  упражнения, которые позволяют постепенно выравниваться. Результат — налицо и на лице.

Профессиональная косметология

От того, что мы разгладим морщину, медленнее стареть мы не станем — это факт. Но современная косметология позволяет нам выглядеть моложе.

Про тенденции anti-age и то, как способы омоложения изменились за 20 лет, я расспросила Юлию Фиш, хозяйку «Профиль Professional Club».

Юлия говорит, что в последнее время поменялась эстетическая сторона вопроса, ведь еще недавно был период с гипертрофированными губами и скулами — тогда препараты позволяли делать только так. Те «жертвы косметологии» так и остаются жертвами: часто эти полимеры можно удалять только хирургическим путем.

Сейчас накопился достаточный опыт использования препаратов, которые к тому же стали более качественными: например, появились линейки деликатных филлеров для разных зон лица и препараты, которые нужно колоть строго в указанные точки — лицо моментально становится моложе и свежее.

Если инъекции стимулируют выработку коллагена, добавляют объема в нужные места и блокируют активную мимику, то с качеством кожи работают уходовые процедуры. Открытие косметологов «Профиль Professional Club» — французский профессиональный бренд Biologique Recherche: среди 100 продуктов для лица эффективны все, и хороший специалист, сочетая разные средства, подбирает индивидуальный уход для дома и салонных процедур. Я в течение шести лет тоже пользовалась только этими продуктами для лица и до сих пор считаю, что среди профессиональных брендов этот — лучший.

«В других линейках можно найти отдельные яркие продукты. Но совокупности эффективных средств для каждого этапа — я такого не знаю. Все наши клиенты дома постоянно пользуются Biologique Recherche. Качество кожи важно, это всегда видно».

Обсудили и более активные воздействия на организм вроде плацентарных капельниц: «Меня немного удивляют люди, которые бесстрашно прокапывают активные препараты внутривенно, — говорит Юлия Фиш. — Знаю тех, у кого сложный график, длинные перелеты, и они сразу из аэропорта едут на процедуру. Никто из них, как правило, не в курсе состава или хотя бы метода воздействия основных компонентов. Кроме того, как я понимаю, пока не накоплено достаточного клинического опыта, который бы позволил однозначно оценить пользу или вред.

Например, ботулотоксин несколько десятилетий применяли в клинических условиях для лечения заболеваний, связанных с непроизвольными сокращениями мышц, он был хорошо изучен, прежде чем пришел в косметологию. У плацентарных капельниц такой истории нет, и каким будет отложенный эффект — никто не знает».

Возник вопрос про тренд на натуральность. Решили, что абсолютной натуральности не существует, просто раньше были более агрессивные ингредиенты в составах, потом их научились делать почище, поделикатнее, гипоаллергенными, Поверить, что при миллионных тиражах известных брендов шампуни, кондиционеры, кремы и лосьоны делают из цветочков, которые вручную собирают фермеры в высокогорных районах Тибета, невозможно. Это маркетинг: снижение вреда как конкурентное преимущество.

«Снижение вреда — это обычный эволюционный процесс, затрагивающий практически все стороны жизни. Можно сравнить с бензином: лет пятьдесят-шестьдесят назад большие европейские города задыхались от вредных выхлопов, потом бензин научились очищать, теперь появились другие виды топлива, но это не значит, что машины стали ездить на родниковой воде».

To be organic

Когда я перешла от серьезной профессиональной косметики к органическим кремам и натуральным маслам, в этом решении, помимо прочего, для меня важным стал опыт Инны Орловой, создательницы кипрского бренда Kypwell Wellness Beauty. Желание самостоятельно производить органическую косметику у Инны появилось, когда ее маме диагностировали онкологию. Лечились в Израиле, где врачи, проанализировав семейный анамнез (рак был и у бабушки, и у тети), настойчиво спрашивали у Инны, осознает ли она, что находится в зоне серьезного риска?

Инна задавала израильским врачам один и тот же вопрос: как изменить жизнь, чтобы снизить шансы рецидива у мамы и ей самой не заболеть? Рекомендации от разных докторов были одинаковыми:

1. Органическая еда.
2. Органическая косметика.
3. Спорт.
4. Контроль стресса.

«Мы недооцениваем влияние внешних факторов на нашу кожу, хотя, например, различные патчи — против курения, для обезболивания, контрацептивы — используются именно на коже, — говорит Инна Орлова. — Несколько лет назад в Англии произошел страшный случай: малышка спала с мамой, у которой был обезболивающий пластырь на теле. Девочка спала так близко, что пластырь оказался и на ее коже. К утру девочка умерла от передозировки лекарства.

Кожа — это орган, который мы слишком жестко эксплуатируем. Все вещества, которые мы наносим на нее, поступают прямо в наш организм, и, накопив большой объем ядохимикатов, мы рискуем получить серьезные заболевания.

Врачи не рекомендовали маме использовать активные anti-age ингредиенты, такие как гиалуроновая кислота, фитоэстрогены, ДНК-экстракты, до полной ремиссии, а это значит — лет пять. Я задумалась: если это опасно для переживших онкологию, может, это опасно, например, и для тех, кто в группе риска? И разве мы знаем на 100%, что мы не в ней?»

Инна утверждает: в косметике категорически не должно быть дешевых ингредиентов типа парабенов, масел — производных нефти (на этикетке — Mineral oil, Petrolatum, Paraffinum Liquidum), которые создают пленку на коже и нарушают важные функции — дыхательную и выделительную. Фталаты — на этикетке указаны как BBP, DBP, DEP, DHP, DEHP и DIDP — это высокотоксичные химические вещества, которые используют для придания эффекта мягкости и маслянистой пленки. Нужно быть осторожными со спиртами, они сушат кожу и нарушают защитный барьер. Важно обращать внимание, на каком месте в составе косметики находится тот или иной ингредиент — чем больше его объем, тем раньше он будет перечислен в списке. Стоит избегать формальдегидов — это сильный канцероген, феноксиэтанол, PEG, химические УФ-фильтры (киннамат, мексорил, бензимидазол, бензофенон, оксибензон).

«Сегодня уже понятно: филлеры, ботокс и многие аппаратные процедуры уйдут в прошлое, как и кем-то навязанные фейковые стандарты “красоты”. Я посетила первый в Европе саммит по персонализации в сфере велнеса и бьюти, который проходил в Лондоне в ноябре. Доклады и презентации выглядели футуристично: будущее бьюти и велнеса — это искусственный интеллект и персонализация. Изучение генетики и среды жизни позволит бороться с внешним старением, но главное — это нутриенты, которые станут работать изнутри. Это касается как длины теломер, так и вопросов микробиома. Думаю, персонализированные сыворотки и гаджеты, направленные, например, на фейсфитнес, также займут свое место в ванной комнате будущего».

Питание и пищеварение

Вторая по степени важности причина старения — гликация, которая происходит в организме из-за чрезмерного употребления сахара, продуктов с высоким содержанием фруктозы и жареных продуктов. Дерматолог Нигма Талиб так описывает «сахарное лицо»: кожа рыхлая и дряблая, с акне и пигментными пятнами, горизонтальные морщины на лбу, изможденный вид. Процесс гликирования происходит в тканях, когда простые сахара связываются с молекулами белков, липидов и нуклеиновых кислот и образуют A.G.E.-соединения — «конечные продукты гликации». Они намного жестче, чем обычные молекулы, и их движение по кровеносным сосудам затруднено. Под воздействием гликирования изменяется структура коллагена, замедляется регенерация и процесс коллагенеза, повышается проницаемость сосудов — после 35–40 лет этот процесс становится разрушительным для организма. Кроме того, A.G.E. ослабляют защитные функции кожи, и агрессивные факторы окружающей среды и образа жизни наносят еще больше вреда. Меньше сахара, а также муки, молока и вина — в своей книге Талиб также рассматривает влияние этих продуктов на состояние кожи.

«Наши привычки в питании напрямую влияют и на наш внешний вид, и на скорость старения, и на продолжительность жизни, если, конечно, на голову не упадет кирпич», — говорит нутрициолог Екатерина Йенсен и предлагает соблюдать несколько правил пищевого поведения:

Есть только натуральную пищу.
Так мы снабдим тело максимальным количеством питательных веществ и витаминов, которые помогут телу самостоятельно себя поддерживать на должном уровне.

Питаться по принципу «радуга на тарелке».
Каждый яркий цвет — это определенная группа важных веществ, которые выполняют разные восстановительные функции в теле. Поэтому чем ярче продукты, тем больше шансов, что вы получаете все самое необходимое.

Избегать стимуляторов: сахара, алкоголя, кофеина.
Сахар ведет к воспалительным процессам, которые являются главной причиной старения. Алкоголь нарушает работу печени, поэтому она не справляется с функциями по очистке тела, а значит, в организме копится много вредного, что ускоряет старение. Кофеин активизирует гормоны стресса, что изнашивает тело раньше времени и крадет энергию в долгосрочной перспективе.

Не забывать про правильные жиры.
Растительные холодного отжима и рыбий жир. Они необходимы для защиты клеток от окисления, которое старит и является причиной болезней.

Кстати, важно понимать: окислительный стресс действительно является одной из причин старения, но это не значит, что нужно постоянно принимать антиоксиданты.

Прекрасный пример приводит главный популяризатор нестарения Дмитрий Вермеенко: «Если вы заболели, то постельный режим вам нужен для восстановления. И вообще нужно отдыхать ежедневно. Но если вы будете лежать всю свою жизнь не вставая, то сократите свою жизнь из-за малоподвижного образа жизни. Поэтому антиоксиданты — это скорая помощь: например, витамин Е полезен во время и через день после авиаперелета для снижения окислительного стресса либо прием курсом в течение месяца при некоторых заболеваниях печени, но это не постоянно принимаемый компонент».

Вообще тема БАДов для красоты и молодости — это повод для отдельной статьи: я, например, регулярно пью магний и по полгода витамин D, а еще курсами омега-3, коэнзим Q10, кальций и цинк. Но рекомендовать те или иные добавки может только врач после сделанных анализов.

«Anti-age работает, только когда вы все сделали по ЗОЖ, — говорит врач персонализированной медицины Юлия Юсипова. — Высокая энергия, хорошие волосы, крепкие ногти — это проявление здоровья и желанные внешние признаки, к которым стремятся. Поэтому нужно следить за здоровьем, а не ставить цели про “внешность”, будь то похудение или разглаживание морщин».

Лично я после 40 не готова променять накопленный жизненный опыт на отсутствие морщин. Они все равно появляются и будут появляться.

Вопрос, куда они будут направлены.

8 шагов к красивому голосу

Пение – это не только интересный процесс развития голосовых данных. Когда вы поете, вы задействуете дыхательную мускулатуру, развиваете координацию, избавляетесь от стресса. Занятия вокалом неспроста так популярны: при пении у вас вырабатывается гормон счастья, вы раскрепощаетесь и расслабляетесь, уходят физические и психологические зажимы. Кроме того, ваш голос в обычной жизни обретает новые краски, богатый тембр и звучность.

Каждый поющий человек мечтает, чтобы его голос звучал красиво, ярко и объемно. В этой статье мы рассмотрим, как сделать ваше пение более уверенным и красивым.

1. Используйте диафрагму.

Диафрагма – это структура, состоящая из мышц и тканей, расположенная в районе нижних ребер. Одной из функций диафрагмы является дыхательная. Диафрагмальное дыхание не просто полезно для здоровья. Такой тип дыхания помогает снять стресс и наладить ваше самочувствие. Физиология диафрагмального дыхания: при вдохе диафрагма опускается вниз, организм расслабляется, легкие практически в полном объеме наполняются воздухом. Освоение диафрагмального типа дыхания – залог красивого, а главное безопасного управления голосом.

Диафрагмальное дыхание придает голосу силу и объем, ваш голос зазвучит плотнее и ярче. Вы почувствуете, как стали говорить громче и увереннее. Высокий звук тоже станет гораздо легче петь, когда вы научитесь управлять диафрагмой.  Кроме того, такой тип дыхания неожиданно помогает работать со стрессоустойчивостью: он снимает психосоматические блоки.  Бонусом станет то, что вы перестанете уставать от долгих разговоров или же после первого куплета любимой песни. Дышите, изучайте дыхательную гимнастику и будьте здоровы.

2. Работайте с осанкой!

Осанка – это привычная поза человека. Организм человека обладает сложной структурой, в которой все взаимосвязано. Неестественная поза нашего тела влияет на позвоночник, что нарушает нормальное кровообращение и влияет на правильность дыхания. Ссутуленная спина оказывает лишнее давление на грудную клетку и диафрагму, мешая ее полноценной работе. Слабые шейные позвонки не могут держать голову, расстраивается весь звуковой канал, ненужная нагрузка ложится на челюсть, гортань, язык, брови и губы.

Так что если вы хотите иметь красивый голос, который сможет позвать официанта в другом конце зала, обратите внимание на состояние вашего тела.  Первый шаг в освобождению красивого голоса – это работа с позвоночником. Работоспособность вашего голосового аппарата зависит от выравнивания тела. Плечи должны быть развернуты в прямом позвоночнике, голова гордо поднята вверх! Уверенно! У вас все получится.

3. Артикулируйте!

Зачастую пение дается с трудом из-за неактивного речевого аппарата. Еле-еле открывающийся рот, уставший язык, закрытые верхние зубы – все это не будет способствовать четкому произношению. Вам попросту будет трудно выдерживать большие нагрузки. А половина звуков может быть вообще непонятна в процессе пения. От свободы и естественности артикуляции, активности губ будет зависеть не только четкость произношения, но и работа гортани.

Лучшее упражнение для выработки активной артикуляции – это произношение скороговорок с горизонтально зажатым в зубах карандашом. Читайте вслух! Любой текст: от вашей любимой песни до чтения статей в интернете!

4. Слушайте хорошую музыку.

Голосовые связки вибрируют даже когда вы не поете сами, а слушаете, как поет другой человек. Речевой аппарат работает сонастроенно, таким образом, когда вы слушаете, как кто-то поет, вы воспринимаете технику звукоизвлечения . Полезно и приятно! Поэтому обогащайте свой музыкальный вкус.

Анализируйте, полюбите шоу «Голос», «Украина мае талант», «British got talent». Вы всегда сможете подчеркнуть что-то для себя в исполнении мировых звезд и талантов. Включите в свой плейлист музыку из мюзиклов, оперные арии, джазовые стандарты, песни Дмитрия Хворостовского, Хора Турецкого, Celine Dion, Ariana Grande, Beyonce, Andrea Bocelli, Lara Fabian. Ищите то, что близко для вас. Слушайте.

5. Распевайтесь.

Вокальные упражнения не только развивают диапазон и «разогревают» голос. Они помогают настроить голос на нужный лад, решают проблемы со сглаживанием грудного и головного регистров, выравнивают голосоведение, оттачивают отдельные звуки и переходы.

Пробуйте для начала «разогреть голос»: мычать, стонать, рычать снизу-вверх по вашему диапазону. Потом добавляйте гласные, слоги, слова и фразы. Возьмите одну строку из песни, которая вызывает у вас трудности и попробуйте пропеть ее по всему диапазону, а не в одной тональности. Замените текст на трель губами, на слоги «нэй», «мам». Результат не заставит себя ждать!

Вокальные упражнения направлены на корректирующую работу со звуком, так что не пропускайте важность распевания. Самое главное в распевках: вам должно быть комфортно и удобно от звучащего голоса.

 

6. Добавьте объема!

 

Красивый голос зачастую характеризуется как плотный, богатый, обволакивающий звук. Не зажатый, бархатный голос – мечта любого оратора и вокалиста. Чтобы ваш голос не звучал плоско, нужно добавить ему объема. Для этого попробуйте… зевать! Представьте, что ощущение зевка (приподнятое мягкое нёбо и опущенный корень языка) – это постоянный спутник вашего голоса. Попробуйте поговорить с этим ощущением. Только не глотайте звук, не забывайте, что согласные произносятся близко. А теперь еще добавьте диафрагмальное дыхание и выдохните звук! Каков эффект?

7. Полюбите себя на видео.

Да-да, подружитесь с диктофоном и видеосъемкой).

Вы сразу увидите недочеты. Самоанализ – отличный метод научиться петь уверенно и красиво. Кроме вокальных ошибок можно разглядеть и исправлять визуальные зажимы: нахмуренный ни к месту лоб, зажатую челюсть, глупое выражение лица. Возьмите за правило записывать свои результаты в конце занятия или раз в неделю. И вы удивитесь своему вокальному развитию, когда будете пересматривать видео.

Не забывайте, красивый вокал – это не только звук, это еще эстетическое удовольствие. Поэтому учитесь управлять заодно и вашей мимикой. Выражайте эмоции и вокальные переживания красиво. Станьте у зеркала. Посмотрите на себя, примите себя, полюбите свой внешний вид и звук вашего голоса. Для того, двигаться органично во время пения, нужно в первую очередь… расслабиться и получать удовольствие. Улыбнитесь своему отражению!

8. Больше пойте!

Согласно американской статистике, для того, чтобы достичь мирового успеха в любой области, нужно всего … 10.000 часов практики. Начните уже сейчас!

Включайте свои любимые песни и пойте их везде. В машине, в душе, на кухне, на даче, в отпуске, друзьям и родным, пойте самому себе перед зеркалом. Ваш вокальный опыт развивает голос и позволяет быть увереннее в своих вокальных навыках. Перестаньте стесняться своих талантов. Оттачивайте мастерство. Не бойтесь ошибок, раскрепощайтесь, заряжайтесь хорошим настроением. Пусть ваше пение станет подарком на каждую встречу с друзьями и близкими. Голос звучит красиво, когда человек знает и понимает, что он с ним делает. Воспитывайте свой голос на практике.  Шлифуйте и пробуйте новое.

Пение является психологической терапией, избавляющей от стрессов, негативных чувств и переживаний. Занимаясь вокалом, вы будете чувствовать прилив сил и положительных эмоций, удовлетворение, будете меньше зажиматься, глубоко дышать и громче говорить.

На пути к красивому голосу вместе с музыкальной школой JAM.

Записывайтесь на пробное занятие уже сейчас, и наши опытные преподаватели помогут вашим голосам звучать уверенно и красиво.

Вокал, фортепиано, скрипка, гитара, ударные. И все вместе!

• Занятия в центре города (Верхний город, ст.м. Немига-Октябрьская)
• Гибкое расписание ( JAM работает с 9.00 до 23.15)
• ОНЛАЙН- и ОФЛАЙН-форматы уроков
• Индивидуальные занятия
• Опытные педагоги

Все подробности на сайте jamschool.by и по телефонам +375 (29) 677 74 43, +375 (29) 677 71 06.

Тяжело дышать носом. Пробовал различные техники дыхания диафрагмой, за…

Цветной бульвар

Москва, Самотечная, 5

круглосуточно

Преображенская площадь

Москва, Б. Черкизовская, 5

Ежедневно

c 09:00 до 21:00

Выходной:

1 января 2020

Бульвар Дмитрия Донского

Москва, Грина, 28 корпус 1

Ежедневно

c 09:00 до 21:00

Мичуринский проспект

Москва, Большая Очаковская, 3

Ежедневно

c 09:00 до 21:00

Упражнения для работы с мышечным панцирем

Автор: Елена Bлaдимиpовна Eмeльянoвa, заместитель директора Центра экстренной психологической помощи Комитета по труду и социальному развитию администрации г. Саратова, член совета РАТЭПП, консультант, психолог-супервизор.

 

Когда мы выражаем эмоции, подготовленный организмом ресурс своевременно используется и мышцы расслабляются. Но чаще всего мы не умеем выражать гнев или страх таким образом, чтобы не вредить себе или людям; не хотим знать об этих чувствах и чувствах наших близких, предпочитая подавлять их.

Тело обмануть нельзя, и то, что мы скрываем от других и от собственного сознания, остается в нем в виде напряжения. Такое хроническое напряжение мышц тела называется «мышечным панцирем». Постепенно оно перестает замечаться, и человек живет, даже не подозревая о нем.

Мышечный панцирь незаметно делает свое недоброе дело:

• он затрачивает большое количество энергии, а это значит, что человек постоянно испытывает ее нехватку;
• напряженные мышцы пережимают кровеносные сосуды, и в тех местах, где расположился мышечный панцирь, ткани органов постоянно недополучают питательные вещества и кислород, разносимый кровью, нарушается обмен веществ, что, в свою очередь, ведет к ослаблению органов и к различным заболеваниям;
• тело человека становится расщепленным.

 

Человек, заряженный энергией, излучает бодрость, он менее чувствителен к климатическим переменам, не зависит от погодных условий. Человек, который испытывает дефицит энергии, обязательно реагирует и на дождь, и на перепады давления, и на изменение длины светового дня. Известно, что люди, склонные к депрессии, хуже всего чувствуют себя зимой и в начале весны, когда даже сильный организм несколько истощается.

Непродуктивный расход энергии на поддержание мышечного панциря приводит к тому, что бессознательно человек стремится к экономии энергии. Для этого он сокращает свое общение, отгораживается от внешнего мира.

Движения, осанка, характерное выражение лица — все это вырабатывается постепенно в результате наиболее часто используемого сочетания напряжения и расслабления мышц, ставшего привычным. Все это выражает наши основные жизненные позиции, мысли, установки, ожидания и убеждения, которые, в свою очередь, вызывают определенное эмоциональное состояние.

Следующие упражнения помогают расслабить мышечные зажимы и доступны для самостоятельного выполнения. Однако они не помогут, если вы выполните их всего несколько раз. Возьмите себе за правило делать их ежедневно и посвящайте им, по крайней мере, полчаса. Конечно, вам не нужно заниматься всеми сразу. Сначала проделайте их несколько раз. Затем установите для себя последовательность, в которой вы будете ими заниматься, и осваивайте по очереди. Позже вы поймете, какие занятия дают наибольший эффект и более необходимы именно вам.

Начнем с верхнего кольца зажимов, которое проходит через рот и горло.

Сжатый рот блокирует всю передачу чувств. Но именно рот является самым первым каналом коммуникации. Мы целуем тех, кому хотим выразить свою нежность и любовь.

Когда мы запрещаем себе чувствовать тоску по любви, опираясь на печальный опыт, который говорит нам, что любовь может принести только боль и разочарование, это удержание естественной потребности человека отражается в зажиме области рта. То же самое происходит, когда мы запрещаем себе выражать словами свои чувства. Сжатый рот приводит еще и к нарушению коммуникации, а все вместе — к неудовлетворенности жизнью.

Чтобы расслабить блоки вокруг рта, необходимо систематически выполнять следующее упражнение.

Лягте в позу эмбриона, то есть, лежа на боку, подтяните колени, сложите руки, скрестив их на груди. Про эту позу говорят еще «свернуться калачиком». Начните делать сосательные движения губами. Делайте это как можно дольше — до тех пор, пока губы могут сосать. После этого расслабьтесь и полежите еще немного.

Во время выполнения этого упражнения многие люди начинают плакать. Это происходит потому, что поднимается и начинает выходить давно подавленная тоска по ласке и защищенности. Ни в коем случае не сдерживайтесь. Рыдание всем телом полезно. Оно помогает разрядить накопленное негативное напряжение не только вокруг рта, но и во всем теле. Дети всегда рыдают целиком — от головы до ног. Потом их учат сдерживаться.

Кольцо напряжения в области горла соответствует бессознательной защите от вынужденного «глотания» неприятного извне. В то же время это является бессознательным сохранением контроля над чувством страха, защиты от тех чувств и реакций, которые, по мнению человека, могут быть осуждаемы и неприемлемы для других.

Стиснутые челюсти перекрывают любой звук, пытающийся прорваться наружу. Этим же кольцом зажимаются и голосовые связки. Звук голоса создает впечатление, что человек говорит напряженно, ему трудно придавать звучанию разные интонации. Иногда голос становится монотонным, иногда сиплым или хриплым, а иногда слишком высоким. Это происходит потому, что мышцы, участвующие в звукообразовании, становятся малоподвижными.

Сжатая нижняя челюсть равнозначна словам «они не пройдут». Человек будто не желает подпускать к себе нежелательных людей, но и отпустить тех, кто живет в душе, тоже не хочет. Он замкнут и не может принять перемен, которые неизбежны в жизни.

Когда организму требуется больше энергии, например, когда он устал или хочет спать, рот должен быть широко открыт для более полного дыхания. Именно для этого мы зеваем. При зевании кольцо напряжения, которое включает мышцы, приводящие в движение челюсть, временно освобождается, и это действует на рот, глотку и горло, широко открывая их, чтобы пропустить требуемый воздух. Поэтому, чтобы расслабить челюсти, необходимо зевать.

Широко раскройте рот и зевайте. Делайте это утром, днем и вечером.

 

Блоки в челюстях возникают из-за сдерживаемого желания кусать, что на психологическом уровне означает сдерживание импульсов гнева.

Возьмите в меру упругий и в меру мягкий мячик. Можно воспользоваться специально предназначенными для этой цели собачьими игрушками. Можно взять скрученное полотенце. Кусайте со всей силой. Одновременно рычите, вырывайте игрушку из собственных зубов, но не ослабляйте укус. Вложите в этот процесс всю ярость, весь гнев, собравшийся в вашей душе. Когда устанете, расслабьте челюсти. В это время нижняя челюсть опустится, рот будет приоткрыт.

 

Вот еще два способа снять напряжение в нижней челюсти:

1. Опустите нижнюю челюсть. Надавите на жевательные мышцы у угла нижней челюсти. Если мышцы сильно напряжены, это может быть болезненно. Регулярно продавливайте, проминайте эти мышцы, что способствует их расслаблению.

2. Выдвиньте подбородок вперед и удерживайте его в этой позиции в течение 30 секунд. Подвигайте напряженной челюстью вправо, влево, удерживая ее выдвинутой вперед. Затем откройте рот как можно шире и отметьте, сможете ли вы раскрыть его настолько, чтобы между зубами поместились один над другим три средних пальца ладони.

 

Во время выполнения этого упражнения вы можете почувствовать тревогу или нарастающий гнев. Это хорошо. Многие люди не решаются разблокировать свои эмоции из-за страха не справиться с нахлынувшими чувствами. Но именно выброс чувств в специальных условиях (например, при выполнении упражнения) делает это процесс безопасным и очень полезным. У многих людей напряжение мышц подбородка не позволяет им широко раскрывать рот.

Челюсти энергетически связаны с глазами. Напряжение в нижней челюсти уменьшает приток энергии к глазам и снижает зрительные возможности. Выражение «потухшие глаза» имеет буквальный смысл: недостаток питательных веществ, в частности из-за блокировок в челюсти, влияет на роговицу глаза, и она становится менее блестящей. И в обратном направлении: хронически сдерживаемый плач приводит к напряжению в челюсти. Вот почему выполнение упражнений на освобождение от зажимов часто сопровождается плачем.

Из-за сдерживаемого желания кричать от боли и страха возникают блоки в голосовых связках. Поэтому лучший способ разблокировать зажимы в горле — громкий и продолжительный крик.

Если у вас есть возможность кричать что есть мочи (например, в лесу или на даче, когда поблизости никого нет), кричите. Кричите о своих страданиях, о своем гневе и разочарованиях. Не надо при этом проговаривать слова. Пусть это будет единый звук, с силой выходящий из вашего горла.

 

Часто такой крик переходит в рыдание. Это происходит из-за разблокирования эмоций и очень полезно. Многие люди не могут себе позволить крик — условия не позволяют, или зажимы настолько сильны, что крик не получается. Тогда вы можете выполнять следующее упражнение:

Поместите большой палец правой руки на один сантиметр ниже угла нижней челюсти, а средний палец — в аналогичном положении на другой стороне шеи. Поддерживайте непрерывно это давление и начните издавать звуки, сначала тихо, а потом увеличивая громкость. Старайтесь поддерживать высокий тон.

Затем передвиньте пальцы на середину шеи и повторите продолжительное звучание среднего тона. Затем повторите все то же, сжав мышцы у основания шеи, при этом издавайте низкие звуки.

 

Однако одни только упражнения для горла не могут избавить от всех блокировок, вызванных удерживанием эмоций. Следующий пояс мышечных зажимов находится на уровне груди.

У многих людей грудная клетка не двигается вместе с дыханием. И само дыхание — поверхностное и частое либо поверхностное и неравномерное. Происходят задержки на вдохе или на выдохе. Александр Лоуэн говорил, что выпячивание грудной клетки является формой вызова, неповиновения, как будто тело говорит: «Я не позволю вам приблизиться ко мне». У других людей грудная клетка сжата и никогда не расправляется полностью. На языке телесной метафоры это означает: «Я подавлен и не могу взять от жизни то, что она мне предлагает».

Зажимы грудного пояса вызывают нарушения дыхания. Любые затруднения в дыхательном процессе также вызывают страх. Когда человек не осознает истинную причину страха, он становится тревожным и ищет эту причину в окружающем мире.

Чтобы проверить, есть ли у вас проблемы с дыханием, выполните следующее упражнение:

В положении сидя на стуле произнесите своим обычным голосом: «А-а-а», глядя на секундную стрелку часов. Если вы не в состоянии удержать звук в течение 20 секунд, это значит, что у вас есть проблемы с дыханием.

 

Расслабить мышечное кольцо вокруг груди можно с помощью дыхательного упражнения. Такой способ дыхания назван по имени Лоуэна — психотерапевта, разработавшего очень много различных техник телесно ориентированной терапии. Существует специальное кресло для такого дыхания. Но в домашних условиях выполнять лоуэновское дыхание можно и так, как описано в упражнении. Опыт показал, что от этого оно не становится менее эффективным.

Лягте поперек дивана так, чтобы стопы без обуви стояли на полу, а ягодицы слегка свешивались. Под поясницу положите валик (например, можно плотно свернуть валиком ватное одеяло) так, чтобы грудная клетка была максимально развернута, голова и спина — ниже поясницы. Руки положите над головой ладонями вверх.

Начните глубоко и редко дышать. Часто дышать нельзя, это будет уже другая техника дыхания, которая выполняется только с помощником, так как могут возникать побочные эффекты. Дышите так в течение 30 минут. Если вдруг вы начнете плакать, или рыдать всем телом, или смеяться — не путайтесь. Это хорошая реакция, свидетельствующая о высвобождении подавленных эмоций, заблокированных в мышечных зажимах.

Когда мышечные зажимы расслабляются, энергия освобождается и стремится выйти. Вот почему так важно не сдерживать возникающие реакции, а дать им свободно протекать. Ведь если вы будете сдерживать их, они снова не будут отреагированы и снова образуют мышечный зажим. У вас может кружиться голова — полежите спокойно после выполнения упражнения, пока головокружение не пройдет. На первых порах вы можете хотеть спать после выполнения этого упражнения — усните, если есть такая возможность, но только после выполнения упражнения.

Ваши ощущения или реакции могут меняться. Могут появиться покалывания, подергивания и другие ощущения в руках, ногах, спине. Может быть, вам захочется стучать ногами. В общем, ощущения и реакции могут быть самыми разными. Не сопротивляйтесь им, просто наблюдайте за ними.

 

Делайте это упражнение каждый день в течение всего времени вашей самотерапии. Через некоторое время вы сами почувствуете, какое положительное воздействие оказывает эта техника дыхания.

Следующее кольцо мышечных зажимов располагается вокруг диафрагмы и талии. Это кольцо расщепляет тело человека на две половины.

Диафрагма — это мышца, которая участвует в дыхании; она сокращается всякий раз, когда человек испытывает страх. Если страх становится хроническим, диафрагма находится в постоянном напряжении, создавая проблемы дыхания и провоцируя появление предрасположенности к переживанию страха. Таким образом возникает порочный круг. Страх рождает зажим диафрагмы, а зажим порождает тревожность.

Диафрагма расположена над талией, которая соединяет грудную клетку с животом и тазом. Мышечные зажимы в этой области создают помехи для прохождения потока крови и чувств к гениталиям и ногам, вызывая тревогу, которая, в свою очередь, приводит к нарушению дыхания. Дальше снова все тот же порочный круг.

Вывод из всего этого только один: необходимо расслабить хронические зажимы и высвободить накопившийся страх.

Для того чтобы проверить, насколько зажата или свободна ваша талия, сделайте следующее упражнение:

Выполняйте это упражнение стоя. Поставьте стопы параллельно, колени слегка согнуты, тяжесть тела немного смещена вперед. Поднимите руки с согнутыми локтями на высоту плеч. Кисти свободно повисли. Поверните тело максимально влево и удерживайтесь в этой позиции около минуты. Затем поверните тело вправо и около минуты оставайтесь в таком положении. Обратите внимание на напряжение мышц спины и талии. В состоянии ли вы в таком положении вдыхать нижней частью живота?

 

Если дыхание нарушается и мышцы слишком напряжены или вы испытываете боль в них, значит, вокруг области диафрагмы и талии у вас развился мышечный панцирь.

Для снятия хронического мышечного напряжения в области талии лучшим способом является лоуэновское дыхание, технику выполнения которого вы уже знаете. Кроме того, полезно систематически выполнять следующие упражнения:

1. Лягте на пол на спину, руки в стороны ладонями вверх, ноги вместе. Согните ноги в коленях под углом 90°. Поворачивайте обе ноги сначала влево, так чтобы нижняя (левая) нога полностью легла на пол, а правая лежала на ней; ноги остаются согнутыми в коленях. Затем аналогичным образом поверните ноги вправо. При этом спина до талии остается прижатой к полу. Повторите упражнение до 10 раз.
2. Теперь выполняйте предыдущее упражнение, усложнив его. При повороте ног поворачивайте голову в противоположную сторону. Это упражнение тоже выполняйте до 10 раз.
3. Встаньте на четвереньки, колени под углом 90°, руки, на которые вы опираетесь, держите прямыми. Прогните спину в области талии вниз, насколько это возможно, а затем максимально выгните спину вверх. Проделайте до 10 таких движений.
4. Встаньте на четвереньки так, как это описано в предыдущем упражнении. Затем медленно вытягивайте выпрямленные руки и корпус вперед, скользя по полу до тех пор, пока они почти целиком не лягут на пол. Ваша поза будет напоминать позу потягивающейся кошки. Побудьте некоторое время в таком положении и медленно подтяните руки в исходную позицию. Сделайте это упражнение несколько раз (столько, сколько осилите).
5. Сядьте на пол, ноги слегка согнуты в коленях и немного расставлены. Ладони положите на затылок. Наклоняйте туловище влево, стараясь, чтобы локоть как можно больше приблизился к полу (идеальный вариант, если он коснется пола). Побудьте в этом положении некоторое время. Затем медленно выпрямитесь и повторите то же самое в правую сторону.

 

Несмотря на то что эти упражнения помогают снять зажимы вокруг талии, для освобождения от «скоплений» импульсов страха их недостаточно. Страх можно высвободить только через освобождение заблокированного гнева. Работа по разблокированию эмоции гнева, наиболее осуждаемой в обществе, вызывает особые опасения у многих людей. Что если она вырвется наружу неуправляемым потоком? Что если последствия будут многократно тяжелее, чем эмоциональная подавленность и депрессия?

На самом деле именно выброс гнева вовне специальными способами делает его безопасным, поскольку он уже не копится, а своевременно разряжается. Блокирующий пояс зажимов вокруг талии нарушает целостность процессов, протекающих в теле, делает его разделенным.

Верхняя и нижняя части будто принадлежат двум разным людям. У одних верхняя часть тела хорошо развита, а таз и ноги маленькие, будто незрелые. У других таз полный округлый, но верхняя половина тела маленькая и узкая. Или верхняя половина может быть жесткой и упругой, а нижняя мягкой и пассивной. Такое развитие тела говорит о несогласованности «верхних» и «нижних» чувств.

 

Только практические современные знания и навыки. Учитесь чему хотите по абонементу, со скидкой.

Циркулярная диафрагма

— обзор

6 ДИАФРАГМОВЫЙ КОМПРЕССОР

Мембранный компрессор с электростатическим приводом предлагает многообещающие возможности для применения в миниатюрных системах охлаждения из-за высокого КПД, компактности и масштабируемости. Мембранный компрессор, схематически представленный на рисунке 15, состоит из гибкой круглой диафрагмы, зажатой по окружности, заключенной между двумя идентичными половинами конформной камеры. Газ поступает в камеру через всасывающие патрубки по окружности; в то время как выпускные клапаны регулируют поток нагнетания и рост давления.Слои металлических электродов наносятся на диафрагму и на поверхности камеры, а диэлектрические слои наносятся на верхнюю часть металлических электродов для предотвращения электрического короткого замыкания, когда диафрагма касается поверхности камеры. Принцип работы диафрагменного компрессора основан на постепенном электростатическом застревании диафрагмы в направлении камеры при приложении к ним разности потенциалов постоянного тока. Аналитическая модель такого мембранного компрессора была разработана Sathe et al., (17), и подтверждены результатами из литературы, а также результатами экспериментов, проведенных с использованием настраиваемой тестовой установки. Модель диафрагменного компрессора и сравнения были ограничены определенным набором геометрических параметров, и влияние изменения размеров камеры на общую производительность диафрагменного компрессора не учитывалось. Для потенциального применения в охлаждении электроники желательна оптимизированная конструкция диафрагменного компрессора, обеспечивающая наилучшие характеристики при минимальной мощности сжатия.

Рис. 15. Схема диафрагменного компрессора с электростатическим приводом

В то время как диэлектрическая постоянная диэлектрического слоя на поверхности камеры ограничивает максимальное понижающее напряжение, которое может быть приложено до пробоя диэлектрика, максимальное повышение давления, достигаемое в камере, составляет ограничивается геометрическими и упругими свойствами диафрагмы. Объемный расход также зависит от геометрии камеры.

Sathe et al. (18) провели исследование, чтобы понять поведение мембранных компрессоров.Была разработана новая модель мембранного компрессора. На рис. 16 показаны графики роста давления в камере и расхода хладагента в зависимости от радиуса камеры. Любая стратегия проектирования, направленная на увеличение повышения давления, приведет к уменьшению объемного расхода и наоборот. Поскольку эти два параметра не зависят друг от друга, необходима оптимизация конструкции, которая позволила бы максимизировать производительность компрессора.

Рис. 16. Повышение давления в камере и объемный расход хладагента в зависимости от радиуса камеры

Как указано выше, наиболее важные рабочие параметры компрессора, повышение давления и объемный расход физически не зависят друг от друга.Чтобы учесть оба этих параметра, в качестве переменной оптимизации была выбрана мощность сжатия. Хотя это нельзя рассматривать как фактическую мощность, потребляемую компрессором, утверждается, что минимизация мощности сжатия сделает компрессор термодинамически более эффективным.

Для сжатия диафрагмы с электростатическим приводом другим важным параметром конструкции, помимо повышения давления и объемного расхода, является требуемое напряжение понижения диафрагмы.Более высокие рабочие напряжения нежелательны из-за необходимого увеличения толщины диэлектрического слоя. Подробный аналитический подход для расчета понижающего напряжения для данной геометрии камеры и повышения давления в камере описан Sathe et al. (17).

Расчет понижающего напряжения на радиусе R ₁ показывает, что понижающее напряжение составляет 387,7 В, что на 0,3% выше, чем понижающее напряжение на радиусе R ₂ . С другой стороны, расчет термодинамической мощности сжатия на радиусе R ₂ дает 31.8 мВт, что на 5,2% больше, чем у радиуса R ₁ . Следовательно, радиус R ₁ (= 8,5 мм) выбран в качестве оптимального радиуса камеры, при котором обе переменные — теоретическая мощность и понижающее напряжение — минимальны. При соотношении сторон 100 максимальная глубина камеры оценивается в 85 мкм. Расчетные параметры оптимизированной диафрагмы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Расчетные параметры оптимизированной диафрагмы компрессора

Радиус камеры	8.5 мм
Максимальная глубина камеры	85 pm
Максимальный рост давления	35,6 кПа
Объемный расход	97 мл мин -1
Понижающее напряжение	387 В

В качестве примера, для достижения повышения давления и объемного расхода хладагента, требуемых для системы охлаждения мощностью 80 Вт, необходимо использовать ряд диафрагменных компрессоров, в которых размещено несколько блоков диафрагменных компрессоров. параллельно и последовательно для достижения желаемого объемного расхода и желаемого повышения давления соответственно.Cabuz et al. (19) также предложили трехмерный набор насосов с двойной диафрагмой для увеличения скорости откачки. Подобные меры для увеличения роста давления были предложены Юном (20) и Сате и др. (18).

Согласно исследованию Sathe et al. (17) для холодопроизводительности 80 Вт необходимы 3-D компрессорные группы из 172, 104 и 126 мембранных компрессоров, чтобы обеспечить требуемый рост давления и объемный расход с использованием хладагентов R134a, R236fa и R245fa соответственно. Расчетные объемы групп диафрагменных компрессоров сравниваются с доступным объемом для компрессора, показанного на рисунке 17.Сравнение показывает, что теоретически возможно установить 3-D компрессорные установки с использованием любого из этих хладагентов в пределах объема 32 см ³ .

Рис. 17. Возможные формы и размеры компрессора для системы охлаждения портативного компьютера мощностью 80 Вт

Хотя сложность изготовления и связанная с этим стоимость такой компрессорной группы не были учтены в этом анализе, считается, что с быстрым развитием кремниевых микросхем -технологии изготовления, диафрагменный компрессор является многообещающим.

Санитарные, тип 12, с зажимом, ASME-BPE, незаменяемые мембранные разделители

• Имеет диафрагму для скрытого монтажа и полностью сварную конструкцию, идеально подходит для продуктов питания и напитков, фармацевтики и сантехники.
• Может использоваться для удаленного монтажа прибора (ов) давления с капилляром, см. Опции и аксессуары ниже
• Детали, контактирующие со средой, и весь сварной корпус изготовлены из нержавеющей стали 316 для большей прочности и долговечности.
• Подходит для трубопроводов с технологическим присоединением размером от 1-1 / 2 до 3 дюймов.
• Зажимное соединение упрощает установку и снятие уплотнения для обслуживания и очистки.
• Смачиваемые материалы, электрополированные до Ra 32 μ или выше
• При выборе
учитывайте размер прибора, диапазон давления, состав среды, окружающую и рабочую температуру, а также максимальное рабочее давление.
• Капилляры и охлаждающие элементы доступны для повышенных рабочих температур, см. Опции и аксессуары ниже
• Заполняющая жидкость должна быть совместима с технологической средой; я.е. Глицерин может стать летучим в сочетании с сильным окислителем, таким как хлор, формы кислорода или пероксида и азотной кислоты

Если вы смотрите на меньшем экране или с увеличением экрана, используйте горизонтальная полоса прокрутки внизу этой таблицы для просмотра всей информации.

ТИП	12
РАЗМЕРЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПРИБОРОВ	02	1/4 «NPT	04	1/2 «NPT
ВЕРХНИЙ КОРПУС	S	Нержавеющая сталь 316
МАТЕРИАЛ ДИАФРАГМЫ	S	Нержавеющая сталь 316
РАЗМЕРЫ САНИТАРНЫХ ТРУБ	12	1-1 / 2 «	16	2 «	20	2-1 / 2 «	24	3 «
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САНИТАРНЫЕ ЗАЖИМЫ И ПРОКЛАДКИ
САНИТАРНЫЕ ЗАЖИМЫ ASME-BPE	CR12	1-1 / 2 «	CR16	2 «	CR20	2-1 / 2 «	CR24	3 «
ПРОКЛАДКИ ИЗ NBR	BG12	1-1 / 2 «	BG16	2 «	BG20	2-1 / 2 «	BG24	3 «
ПРОКЛАДКИ ПТФЭ	ТГ12	1-1 / 2 «	TG16	2 «	TG20	2-1 / 2 «	ТГ24	3 «

Если вы смотрите на меньшем экране или с увеличением экрана, используйте горизонтальная полоса прокрутки внизу этой таблицы для просмотра всей информации.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗДЕЛИЯ
Тип уплотнения	Хомут санитарный, диафрагма приварная
Инструменты	Тип	Размер		Минимальное давление	Максимальное давление
	Манометры	от 2-1 / 2 дюйма до 4 дюймов		от 0 до 30 фунтов на кв. Дюйм	Определяется зажимным устройством и системой трубопроводов.
	Преобразователи	–		от 0 до 30 фунтов на кв. Дюйм
	Переключатели	–		от 0 до 30 фунтов на кв. Дюйм
Верхний корпус	Тип	Непрерывный режим
	Подключения	1/4 «NPT, 1/2» NPT
	Материалы	Нержавеющая сталь 316
Диафрагма		Труба 1-1 / 2 «		Труба 2 «	Труба 2-1 / 2 «	Труба 3 «
	Размер	1.4 «		1,9 «	2,4 «	2,9 «
	Рабочий объем	190 мм 3		490 мм 3	850 мм 3	1670 мм 3
	Материалы	Нержавеющая сталь 316
Рабочая температура		Рабочая температура определяется конфигурацией температуры / давления. См. Таблицу температуры материала.

Расчет емкости преобразователя CMUT с квадратной диафрагмой

с использованием новой функции формы отклонения

Новая высокоточная модель расчета емкости в замкнутой форме была разработана для расчета емкости емкостных микромеханических ультразвуковых преобразователей (CMUT) с квадратными диафрагмами. Модель была разработана с использованием двумерной полиномиальной функции, которая более точно предсказывает кривую прогиба квадратной диафрагмы, деформируемой под действием однородного внешнего давления, а также учитывает емкости краевого поля.Модель была проверена путем сравнения прогнозируемых моделями профилей прогиба и значений емкости с экспериментальными результатами, опубликованными в других источниках, и анализом конечных элементов (FEA), проведенным авторами для различных свойств материала, геометрических характеристик и условий нагружения. Значения емкости, рассчитанные по новой модели, превосходно согласуются с опубликованными экспериментальными результатами с максимальным отклонением 1,7%, а максимальное отклонение 1,5% наблюдалось при сравнении с результатами FEA.Модель может помочь повысить точность методологии проектирования устройств CMUT и других датчиков емкостного типа на основе MEMS, построенных с квадратными диафрагмами.

1. Введение

Емкостные микромашинные ультразвуковые преобразователи (CMUT) стали выбором технологии для широкого спектра приложений, таких как медицинская диагностическая визуализация, неразрушающий контроль, определение характеристик материалов и приложения для предотвращения столкновений в автомобилях, такие как помощь при парковке или мониторинг слепых зон.Датчики этого типа обладают многими преимуществами по сравнению с их пьезоэлектрическими аналогами, такими как изначально низкое энергопотребление, очень высокое разрешение и чувствительность, превосходная стабильность и долговечность, более низкая чувствительность к колебаниям температуры, низкий уровень шума, а также монолитность и интеграция интегральных схем [1–3] . Типичная геометрия CMUT состоит из квадратной, круглой или шестиугольной диафрагмы, отделенной от неподвижной задней пластины небольшим воздушным зазором. Под воздействием падающей ультразвуковой волны диафрагма деформируется, и емкость между диафрагмой и неподвижной задней пластиной динамически изменяется в соответствии с динамическими характеристиками падающей волны.Подходящая микроэлектронная схема используется для преобразования изменения емкости в полезный сигнал напряжения [4].

Поскольку чувствительность CMUT зависит от изменения емкости, необходим точный аналитический метод для расчета емкости между деформированной диафрагмой и задней пластиной при любой степени деформации. Однако, поскольку диафрагма жестко зажата по краям, центр диафрагмы отклоняется больше по сравнению с областями, расположенными ближе к краям, что приводит к косинусоподобной кривой деформации.Поскольку один из электродов изогнут, приближение параллельных пластин для расчета емкости внесет значительную ошибку. Точный аналитический подход к вычислению емкости такой геометрии состоит в том, чтобы разделить изогнутый электрод на ряд элементарных областей, где элементарные области достаточно малы, чтобы их можно было рассматривать, чтобы сформировать геометрию параллельной пластины с плоским электродом, а затем интегрировать по длине и ширину изогнутого электрода для определения общей емкости.Таким образом, точное определение емкости зависит не только от точности отклонения центра диафрагмы, но и от точности деформированной формы диафрагмы.

Поскольку точная форма диафрагмы с изогнутой зажатой кромкой неизвестна, разные авторы применяли обобщенную теорию пластин для получения функциональной формы кривой деформации, которая должна удовлетворять граничным условиям, геометрии диафрагмы и конкретным условиям нагружения. Типичные подходы к определению кривой деформации зажатых диафрагм, используемых для проектирования преобразователей CMUT, можно разделить на 3 основные категории: (1) тонкие пластины с малым прогибом, (2) тонкие пластины с большим прогибом и (3) аппроксимация мембран.

(1) Тонкие пластины с малым прогибом
Когда прогиб тонкой диафрагмы, изготовленной на микроуровне, намного меньше ее толщины, поперечная деформация диафрагмы определяется изгибающим напряжением и остаточным напряжением, возникающим в процессе изготовления . Авторы в [5] представили приближенное математическое выражение для определения кривой деформации тонких пластин в режиме малого прогиба с использованием тригонометрического ряда. Однако модель требует больших вычислительных ресурсов, поскольку требует обширных численных расчетов для определения набора коэффициентов.Авторы [6] использовали метод Галеркина с полиномиальной базисной функцией для определения формы прогиба. Однако модель ограничена по точности и сходимости [7]. Авторы в [7] улучшили точность и сходимость подхода из [6], заменив полиномиальную базисную функцию тригонометрической базисной функцией. Тем не менее, модель не была проверена с помощью анализа методом конечных элементов (FEA) или экспериментальных результатов.

(2) Тонкие пластины с большим прогибом
Когда прогиб тонкой диафрагмы, изготовленной на микроуровне, становится сравнимым или превышающим ее толщину, энергию деформации из-за растяжения средней плоскости диафрагмы больше нельзя игнорировать.Таким образом, в случае тонких пластин с большим прогибом необходимо использовать подход, который учитывает растяжение средней плоскости диафрагмы вместе с изгибающим напряжением и остаточным напряжением, возникающим в процессе изготовления. Функциональные формы, основанные на полиномах [8] с использованием метода энергии Ритца и функции синуса / косинуса в виде ряда Фурье с использованием уравнений фон Кармана [9], исследовались многими авторами. Однако эти методы очень дороги в вычислительном отношении, и точное решение потребует бесконечного количества членов.В [5] более компактная функция на основе полиномов, которая может быть решена с использованием метода минимизации энергии, была предложена для определения кривой деформации тонких пластин в режиме большого прогиба. Но это тоже довольно затратно в вычислительном отношении, поскольку включает в себя определение одиннадцати неопределенных констант путем численного решения одиннадцати одновременных нелинейных уравнений с использованием метода последовательного приближения [5].
Авторы в [10] предложили функцию формы отклонения, используя одичленное приближение Фурье точной формы изгиба, которое включает член в квадрате двойного косинуса.Из-за своей более простой формы функция широко используется для анализа нагрузки и прогиба зажатых диафрагм, подверженных большим прогибам. Однако его точность снижается из-за усечения членов более высокого порядка в ряду Фурье. Аналогичная функция, основанная на двойном квадрате синуса, предложенная в [11], также страдает той же проблемой точности.

(3) Аппроксимация мембраны
В работах [5, 12] авторы использовали приближение мембраны для определения центрального прогиба и кривой деформации для зажатых тонких диафрагм.Для тонкой мембраны, которая имеет гораздо большие поперечные размеры по сравнению с ее толщиной, энергия деформации из-за изгиба становится пренебрежимо малой по сравнению с таковой из-за остаточного напряжения и нелинейного растяжения средней плоскости. Поскольку изгибающий момент на зажатой кромке равен нулю, в отличие от пластин, нулевой градиент касательной плоскости к поверхности смещения вдоль кромки больше не является обязательным граничным условием для мембран [5, 12]. Авторы в [5] предложили функцию формы отклонения мембраны, основанную на функции двойного косинуса, которая представляет собой одночленное приближение ряда Фурье, представляющего фактическую форму отклонения.Следуя функции, кривая деформации мембраны вдоль оси x или y имитирует одномодовую вибрацию струны, прикрепленной к двум концам, где смещения, нормальные к начальному положению струны в фиксированных узлах, равны нулю, но касательные к струне в узлах не равны нулю. Однако модель не может точно описать реальную форму изгиба диафрагмы, и авторы в [12] повысили точность модели, добавив еще два члена, чтобы минимизировать отклонение от МКЭ и экспериментальных результатов.Хотя модифицированная модель показывает отличное согласие с экспериментальными результатами для тонких диафрагм с относительно большими сторонами, исследование авторов показывает, что она не согласуется с формами отклонения толстых диафрагм, которые ведут себя больше как пластины. Кроме того, отклонение монотонно увеличивается для более тонких диафрагм с длинами сторон менее 1 мм, что означает, что фактическое поведение тонких диафрагм зависит не только от отношения прогиба к толщине, но также от отношения поперечного размера к толщине.
Типичные диафрагмы, используемые в преобразователях CMUT, имеют толщину в диапазоне от 0,4 мкм м до 1–3 мкм м. Проведенный авторами анализ, включающий сравнение различных моделей с FEA и экспериментальными результатами, показывает, что даже для очень тонкой диафрагмы нельзя пренебрегать изгибающими моментами на зажатых краях, и приближение мембраны не сможет уловить фактическую деформированную форму. диафрагмы. Анализ также показывает, что функции двойного косинуса, двойного косинуса в квадрате или двойного синуса в квадрате также не могут адекватно уловить истинную природу деформированной формы.Авторы заметили, что функции формы прогиба, представленные в [5, 10–12], значительно отличаются по точности от 3-D FEA с максимальными отклонениями 50–60% для 1–3 мкм толщиной м и 200–1000 мкм м диафрагмы. Следовательно, это отклонение отражается на расчетных значениях емкости, что ухудшает точность. Исследование авторов показывает, что при использовании существующих функций формы отклонения погрешность результирующих значений емкости достигает 16–18% для устройства CMUT с квадратной диафрагмой со стороной 2 мкм, толщиной м и длиной стороны 2 мкм.
Кроме того, обычно используемая теория приближения параллельных пластин для расчета емкости не учитывает емкость краевого поля, связанную с краями диафрагмы, из-за предположения о бесконечности пластины. Однако исследования авторов показывают, что емкость краевого поля, связанная с краями диафрагмы, также вносит вклад в общую емкость во время деформации.
В этом контексте в данной статье разрабатывается новая, легко используемая, простая и высокоточная функция формы отклонения для равномерно нагруженных зажатых квадратных диафрагм, используемых в типичном конструктивном пространстве CMUT.Функция на основе полиномов, представленная в [5] для тонких пластин при большом прогибе, была модифицирована с целью включения двух эмпирически определенных параметров для разработки новой функции. Новые эмпирические параметры отражают вклад одиннадцати неопределенных констант полиномиальной функции, которые могут быть определены только посредством обширного численного анализа [5]. Полученная функция формы отклонения демонстрирует превосходную точность в типичном конструктивном пространстве CMUT, а также применима как для режимов малого, так и для большого отклонения.Кроме того, был разработан метод расчета емкости, который использует новую функцию формы отклонения и включает эффекты граничного поля для расчета емкости преобразователя CMUT с квадратной диафрагмой с точностью, превышающей точность, доступную в литературе.
Остальная часть статьи организована следующим образом: Раздел 2 дает краткое описание работы устройства, включая определение проблемы, и рассматривает функции формы отклонения, представленные в [5, 10, 12], и их расхождения с результатами FEA; Раздел 3 описывает разработку новой функции формы отклонения, которая может более точно представлять формы отклонения квадратных диафрагм, используемых в устройствах CMUT; В разделе 4 описаны формулы расчета емкости, учитывающие эффект краевого поля; В разделах 5 и 6 представлена ​​проверка новой функции формы отклонения и модели емкости путем сравнения с результатами FEA, полученными с помощью IntelliSuite, и результатами экспериментов, опубликованными в другом месте.Раздел 7 подводит итоги этой работы.

2. Иллюстрация проблемы

Конструкция CMUT с квадратной диафрагмой, показанная на рис. 1, состоит из зажатой квадратной диафрагмы с диэлектрической прокладкой, отделенной от неподвижной задней пластины тонким воздушным зазором. Длина стороны диафрагмы равна, толщина и толщина воздушного зазора составляет. Под воздействием внешнего равномерного давления диафрагма отклоняется, вызывая уменьшение воздушного зазора, что приводит к увеличению емкости между диафрагмой и задней пластиной.Когда давление снижается, диафрагма возвращается в исходное положение, что приводит к уменьшению емкости. Для изменяющегося во времени падающего давления изменение емкости следует тем же динамическим характеристикам падающего давления. Это изменение емкости преобразуется в сигнал полезного напряжения с использованием напряжения смещения и интегратора заряда.

Предполагается, что диафрагма однородна и изотропна с идеальными краевыми условиями. Предполагается, что зажатые края жестко удерживают диафрагму от любого вращения или смещения вне плоскости на краях, но допускают смещение, параллельное плоскости диафрагмы.На краях смещение вне плоскости равно нулю, а касательная плоскость к поверхности смещения по краю совпадает с исходным положением средней плоскости диафрагмы. Граничные условия, накладываемые зажатыми кромками, могут быть математически выражены как [5, 10] Следуя вариационному методу, модель прогиба жестко зажатой квадратной диафрагмы при большом прогибе из-за приложенного равномерного давления может быть выражена как [13] где — прогиб в центре диафрагмы, — остаточное напряжение, — коэффициент Пуассона материала диафрагмы.Константы, и определяются путем согласования аналитического решения с численными результатами в [12] как Функция, зависящая от коэффициента Пуассона, дается формулой [12] В (2) — изгибная жесткость диафрагмы, выражаемая как а эффективный модуль Юнга — это модуль упругости пластины, выражаемый как где — модуль Юнга материала диафрагмы. В (2) первый член в квадратной скобке с правой стороны представляет жесткость диафрагмы из-за остаточного напряжения, второй член представляет собой жесткость из-за изгиба, а третий член представляет собой жесткость из-за нелинейного упрочнения пружины.Действительный корень указанного выше полинома 3-го порядка (2) представляет собой отклонение центра диафрагмы. Два других корня мнимые и не имеют практического значения. После получения центрального отклонения кривая деформации диафрагмы может быть получена в соответствии с любой из функций формы отклонения, описанных во вводном разделе.

На рисунках 2 и 3 показано сравнение профилей отклонения, определенных методом МКЭ для двух диафрагм из поликремния толщиной 1 и 3 мкм, толщиной м, соответственно, с профилями, полученными с помощью функций формы отклонения, представленных в [10, 12].Эти две функции формы отклонения выбраны для сравнения, поскольку они наиболее широко используются, вероятно, из-за их простоты. Технические характеристики устройства, перечисленные в таблице 1, использовались для моделирования FEA. Профили прогиба строятся от центра диафрагмы вдоль оси -оси с использованием того же значения центрального прогиба, которое получено после FEA для всех случаев, и отображаются в процентах от толщины диафрагмы. Из рисунков видно, что, хотя [12] хорошо согласуется с профилем отклонения диафрагмы толщиной 1- мкм и толщиной м, он предсказывает значительно более высокие значения отклонения по сравнению с FEA для диафрагмы толщиной 3- мкм м.Напротив, значения прогиба, вычисленные согласно [10], ниже по сравнению с результатами FEA для диафрагм толщиной 1 и 3 мкм толщиной м со значительно меньшими значениями прогиба для диафрагмы толщиной 1 мкм м. Кроме того, результаты FEA показывают относительно больший наклон профилей отклонения для более тонкой диафрагмы, чем для более толстой. Такое поведение ожидается, поскольку более тонкие диафрагмы подвержены влиянию напряжений, тогда как более толстые диафрагмы ведут себя больше как пластины (преобладают изгибы).

4 Параметр Значение Единица Длина стороны диафрагмы 200 16459 μ м ГПа Остаточное напряжение 100 МПа Коэффициент Пуассона 0,3 —

Профили показывают отклонения 4 и те же диафрагмы, но нанесенные от центра по диагонали к верхнему правому углу диафрагмы.Судя по рисункам, максимальное процентное отклонение профилей, следующих за [10, 12], относительно результатов FEA оценивается примерно в 57% и 68% соответственно. Эти отклонения слишком велики, чтобы их можно было игнорировать в любом процессе проектирования. Из результатов очевидно, что, хотя [10] более точен для профиля прогиба толстых диафрагм, [12] более точен для более тонких. Однако оба они значительно отличаются от результатов 3-D FEA для диафрагм, обычно используемых в пространстве проектирования CMUT.

Поскольку диафрагма лежит в плоскости x-y , емкость параллельных пластин между деформированной диафрагмой и задней пластиной может быть рассчитана следующим образом [14] где — диэлектрическая проницаемость свободного пространства и представляет собой поверхность отклонения деформированной диафрагмы, также известную как функция формы отклонения.

Из рисунков 2–5 очевидно, что существующие функции формы отклонения не подходят для точного описания профилей отклонения зажатых квадратных диафрагм в пределах проектного пространства, рассматриваемого в этой работе.Таким образом, их использование, особенно [10, 12], привело бы к значительной ошибке, если бы они использовались в (7) для расчета емкости.

3. Новая функция формы отклонения

Новая функция формы отклонения была разработана путем модификации уравнений, представленных в [5] для тонких пластин при большом отклонении. Следуя [5], поперечные и поперечные смещения жестко зажатой тонкой пластины с длинами сторон могут быть аппроксимированы выражением где и — смещения в средней плоскости пластины по направлениям и соответственно, и обращаются в нуль на границе и представляет собой поперечный прогиб.Поскольку также обращается в нуль на границе, как и его первая производная, все необходимые граничные условия, накладываемые зажатыми краями, удовлетворяются согласно (8). Неопределенные параметры в (8) можно определить, применяя принцип виртуального смещения и метод минимизации энергии [5]. Однако определение одиннадцати неопределенных параметров является довольно дорогостоящим в вычислительном отношении, так как требует численного решения одиннадцати одновременных нелинейных уравнений с использованием метода последовательного приближения.Наиболее примечательной особенностью (8) является то, что полиномиальная базисная функция фиксирует фактическую форму кривой деформации с точностью выше, чем функции двойного косинуса в квадрате [10] или двойного синусоидального квадрата [11], а величина связана с центральным отклонением диафрагмы, которую можно рассчитать по формуле (2). Вместо того, чтобы пытаться определить одиннадцать неопределенных параметров путем решения одиннадцати одновременных нелинейных уравнений с использованием метода последовательного приближения каждый раз, простой и понятный подход может заключаться в том, чтобы сформулировать функцию формы отклонения с той же базовой функцией, что и в (8), а затем определить одну или два эмпирических параметра, которые фиксируют вклад одиннадцати неизвестных значений параметров с разумной точностью для целевого пространства проектирования.Следуя этому подходу, функция формы пробного прогиба был сформулирован, где второй член в квадратных скобках представляет корректировку, необходимую для компенсации отклонения полиномиальной функции от фактической формы отклонения. Коэффициент может быть определен для любого целевого проектного пространства путем сравнения с профилями отклонения, полученными экспериментально или из анализа FEA. Чтобы исследовать применимость пробной функции (9), профили прогиба, полученные в соответствии с (9) для = 0 (пунктирная линия) и = 1.1 (сплошная линия) на рис. 6 сравниваются с профилем отклонения поликремниевой диафрагмы, определенным методом МКЭ, при небольшом отклонении диафрагмы (около 21% толщины диафрагмы). Как видно из рисунка, профиль отклонения, полученный после пробной функции с = 1,1, показывает отличное согласие с профилем отклонения, полученным методом FEA, для небольшого отклонения диафрагмы.

Для исследования эффективности (9) для диафрагм, подверженных большому прогибу, аналогичная сравнительная диаграмма профилей прогиба поликремниевой диафрагмы, подвергнутой однородному давлению 172 кПа, полученная после FEA и пробной функции (9) для (пунктирная линия) и (сплошная линия) показаны на рисунке 7.Максимальный прогиб диафрагмы составляет 240% от толщины диафрагмы. Из рисунка 7 видно, что, хотя для, (9) прогнозируемый профиль прогиба хорошо согласуется с результатами FEA для, для, он хорошо согласуется с результатами FEA для. Эти наблюдения показывают, что хотя пробная функция (9) обеспечивает точность лучше, чем те, которые могут быть достигнуты с помощью [10] или [12], точность может быть дополнительно улучшена путем корректировки и введения дополнительных членов в (9), чтобы адекватно уловить нелинейность поведения диафрагмы при большом прогибе.Поэтому была принята стратегия определения оптимального значения для согласования профиля прогиба, полученного после (9), с некоторой частью результата МКЭ, а затем введения одного или нескольких членов в (9) для компенсации отклонения (9) от остальная часть результата моделирования МКЭ.

Путем тщательного исследования было установлено, что член четвертого порядка в форме () может минимизировать отклонение в диапазоне. Обоснование этого состоит в том, что из-за более высокого порядка этот член будет иметь незначительное влияние на отклонение при меньших значениях ().Из-за симметрии тот же аргумент применим к отклонению диафрагмы в направлении. Следуя этой методологии, в (9) вводится новый член для получения новой функции формы прогиба как Приведенное выше уравнение в общем виде можно переписать как где коэффициенты регулируются для любого пространства дизайна. Для целевого расчетного пространства CMUT (диапазон толщины диафрагмы 1–3 мкм м и диапазон длины стороны 200–1000 мкм м) исследование показывает, что три члена () в (11) необходимы для случаев большого отклонения, в то время как только два члена () необходимы для случаев небольшого отклонения для достижения высокой степени точности.Для указанного проектного пространства параметры, и были определены как путем сравнения результатов из (11) с 3-D FEA с использованием IntelliSuite для широкого диапазона технических характеристик устройства и условий нагрузки.

4. Расчет емкости

Обычно используемая модель емкости с параллельными пластинами, выраженная в (7), не учитывает эффекты поля окантовки. Однако исследования авторов показывают, что для диафрагм с меньшей длиной стороны (мм) вклад емкости краевого поля возрастает и может достигать 9% для диафрагм с длиной стороны 100 мкм м и воздушным зазором 3 мкм м.Следовательно, необходимо учитывать емкость краевого поля при расчете общей емкости преобразователей CMUT, которые обычно построены с диафрагмами с длиной стороны менее 1 мм.

Хотя точное значение емкости краевого поля можно получить только путем решения уравнения Пуассона с помощью решателя трехмерного поля, приблизительное значение емкости краевого поля можно получить, изменив формулу, представленную в [15], для расчета емкости между межсоединение на микросхеме СБИС, отделенное от нижней кремниевой подложки диэлектрической средой толщиной, выраженной как где L — длина, а W — ширина металлического межсоединения, и, где — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического слоя.Величина в (13) — это просто емкость параллельных пластин. Второй член в квадратных скобках представляет емкость краевого поля из-за длины межсоединения (), третий член из-за ширины межсоединения (), а четвертый член представляет емкость из-за толщины межсоединения (). Переставив (13), емкости краевого поля можно выразить как функцию емкости параллельных пластин в виде: где — емкость параллельных пластин () и — коэффициент поля окантовки, выраженный как

. Исследование показывает, что (15) можно использовать для расчета емкости жестко зажатой квадратной диафрагмы, отделенной от плоскости заземления небольшим воздушным зазором ().Третьим членом в (15), представляющим емкость краевого поля из-за толщины диафрагмы, можно пренебречь, поскольку силовые линии, исходящие от сторон диафрагмы по толщине, будут выходить за пределы эффективной площади задней пластины устройства и, следовательно, не будут способствовать к общей емкости. Таким образом, для квадратной диафрагмы с длиной стороны емкость между неотраженной диафрагмой и задней пластиной может быть выражена как

После деформации на общую емкость также влияют два фактора: емкость параллельных пластин между деформированной диафрагмой и задней пластиной, которая может рассчитывается с использованием (7) и емкости краевого поля.Таким образом, общая емкость после деформации может быть выражена как

Поскольку края диафрагмы жестко закреплены и не подвергаются какой-либо деформации, и поскольку поле окантовки создается в основном зарядами, сосредоточенными на краях, можно предположить, что коэффициент поля окантовки остается неизменным, несмотря на деформацию диафрагмы и ту же формулу (15) можно использовать для расчета, как и раньше.

5. Проверка FEA

5.1. Функция формы отклонения

(i) Тонкие пластины при малом отклонении
На рис. 8 показано сравнение полученного методом МКЭ профиля отклонения поликремниевой диафрагмы толщиной 1 мкм и толщиной м для малого отклонения диафрагмы (в зависимости от толщины диафрагмы). от центра к середине кромки вдоль оси -оси, с моделями, полученными в соответствии с новой (11) и существующей моделями [10, 12].Технические характеристики диафрагмы приведены в таблице 1. На рисунке показано превосходное соответствие между FEA и прогнозируемым профилем прогиба новой модели, полученным с помощью (11). На рисунке 9 показано превосходное соответствие между новой моделью и результатами FEA для профиля отклонения той же диафрагмы вдоль диагональной линии от центра до правого верхнего угла диафрагмы.
Аналогичные сравнения для диафрагмы из поликремния толщиной 3 мкм и толщиной м, подвергнутой внешнему давлению 200 кПа, показаны на Рисунке 10 (проведено от центра по оси) и Рисунке 11 (по диагонали от центра до правого верхнего угла).Другие спецификации для диафрагмы 3 мкм толщиной м остаются такими же, как и в таблице 1. Рисунки 8–11 четко показывают, что профили отклонения, полученные после новой функции формы отклонения, превосходно согласуются с результатами FEA для малых отклонений.

(ii) Тонкие пластины при большом прогибе
Для больших прогибов наилучшее совпадение с результатами FEA с новой моделью получено в (11).На рисунках 12 и 13 показано сравнение полученных методом МКЭ профилей отклонения поликремниевой диафрагмы толщиной 1 мкм и толщиной м с новой и существующей моделями для большого отклонения диафрагмы (толщины диафрагмы), проведенных из центра вдоль оси и по диагонали от по центру в правый верхний угол соответственно. Аналогичные сравнения для диафрагмы 3 мкм толщиной м для большого отклонения показаны на Рисунке 14 (проведено от центра по оси) и Рисунке 15 (по диагонали от центра до правого верхнего угла).Все рисунки демонстрируют превосходное соответствие между новой функцией формы отклонения и результатами FEA как для тонкой, так и для толстой диафрагмы при большом отклонении.
На рис. 16 показано сравнение профилей прогиба, предсказанных FEA и новой моделью, для поликремниевой диафрагмы толщиной 1- мкм и толщиной м при различных условиях нагружения, приводящих к отклонению центра, в 8 раз превышающему толщину диафрагмы. Для всех случаев используются спецификации устройств, перечисленные в таблице 1. Результаты все еще находятся в отличном согласии, за исключением очень большого отклонения (в 8 раз больше толщины диафрагмы), где прогнозируемый профиль отклонения (11) немного отличается от результатов FEA для.
На рис. 17 показано сравнение профилей отклонения FEA и прогнозируемых новой моделью для поликремниевой диафрагмы толщиной 1- мкм и толщиной м с разными длинами сторон в зависимости от различных условий внешней нагрузки. И снова наблюдается отличное соответствие между FEA и новой моделью, за исключением диафрагмы с большой длиной стороны ( мкм м), где новый прогнозируемый моделью профиль отклонения слегка отклоняется от FEA для. Рисунки ясно показывают, что разработанная функция формы отклонения (11) может прогнозировать профили отклонения зажатых квадратных диафрагм, подверженных равномерной нагрузке давлением, с гораздо более высокой точностью по сравнению с существующими моделями, представленными в [10] или [12].

5.2. Сравнение емкости

Значения емкости между деформированной диафрагмой и неподвижной пластиной, разделенной воздушным зазором толщиной мкм м, были рассчитаны с использованием (17) для различных параметров устройства и свойств материала при разном внешнем давлении. Для сравнения профиль прогиба рассчитывается с использованием как существующих функций формы прогиба, следующих [10, 12], так и новой модели (11).Прогиб центра диафрагмы определяется решением (2). Значения емкости, рассчитанные таким образом с использованием трех функций формы отклонения вместе с значениями, полученными из 3-D FEA при тех же условиях, приведены в таблицах 2 и 3 для малых () и больших () отклонений соответственно. В то время как значения емкости, полученные в соответствии с новой моделью, превосходно согласуются с результатами FEA для всех случаев с максимальным отклонением ~ 1,5%, полученные в соответствии с [10, 12] показывают большие отклонения.Функция формы прогиба в [10] приводит к занижению значений емкости с максимальным отклонением ~ 16%, а [12] приводит к завышению с максимальным отклонением ~ 19%. Здесь стоит упомянуть эффект краевых полей, игнорирование которых приводит к максимальному отклонению ~ 6% в значениях емкости даже с новой функцией формы отклонения.

аналитический (fF) (FEA-аналитический) [10] [12] [12] [12] модель [10] [12] Новая модель ( мкм м) ( мкм м) МПа (кПа) FEA FEA (fF) ( μ м) 100 1 100 20 0.43 132,96 130,01 135,06 132,72 2,22 -1,58 0,18 100 2 100 160 1,08 160 1,08 145,5 3,88 −6,33 −0,46 100 3 100 400 1,18 146,08 140.3 156,4 146,3 3,94 -7,05 -0,15 100 1 250 60 0,43 136,3 136,3 136,4 132,14 136,3 136,4 132,14 -1,99 0,44 100 2 250 320 0,95 149,64 142,25 160,49 150.02 4,94 −7,25 −0,25 100 3 250 700 1,11 151,84 144,48 165,31 152,24 −0,26

) аналитический4 4 4 −1,35 аналитический (FEA [10] [12] Новая модель [10] [12] Новая модель ( мкм м) ( мкм м) МПа (кПа) FEA FEA (fF) ( μ м) 90 520 100 1 100 60 1.16 149,8 141,26 158,36 152,07 5,70 −5,72 −1,51 100 2 100 480 100 480 218,36 16,43 −18,14 −0,59 100 3 100 1000 2,49 209,2 178.77 249,12 208,18 14,55 −19,08 0,49 100 1 250 120 1,12 150,24 140,88 150,24 140,88 −4,86 −0,78 100 2 250 320 1,20 149,64 142,25 160,50 151.03 4,93 −7,35 −0,93 100 3 250 1000 1,85 169,6 156,72 193,08

Результаты ясно показывают, что новая модель для расчета емкости в сочетании с новой функцией формы отклонения предсказывает значения емкости устройств CMUT с квадратной диафрагмой с очень высокой степенью точности. .Здесь следует отметить, что модуль трехмерного электромеханического анализа IntelliSuite использует FASTCAP для расчета емкости, а точность FASTCAP находится в пределах 1% от фактических значений [16].

6. Экспериментальная проверка

В этом разделе представлена ​​экспериментальная проверка новой функции формы отклонения и разработанной модели для расчета емкости. Новая функция формы отклонения проверена по экспериментальному профилю отклонения, представленному в [17], и разработанная модель для расчета емкости по сравнению с экспериментальными значениями емкости однокристального емкостного микрофона MEMS, измеренными при различных напряжениях смещения от 0 до 100 вольт, представленных в [18].

6.1. Функция формы отклонения

На рисунке 18 показано сравнение профиля отклонения, прогнозируемого новой моделью, с экспериментально полученным профилем отклонения монокристаллической кремниевой диафрагмы толщиной 13 мкм и толщиной м, размером мкм м ² , при условии равномерного распределения. внешнее давление 100 кПа, представленное в [17]. Для сравнения на рисунке также показаны отклоняющие профили, указанные в [10, 12]. Аналитические профили строятся с использованием того же центрального отклонения, что и экспериментально.Профили прогиба, соответствующие новой модели, нанесены на график как и, и они почти перекрывают друг друга. Из-за большой толщины диафрагмы (13 90 459 мкм 90 460 м) третье слагаемое в (11) дает лишь незначительный вклад в общий прогиб диафрагмы. Как видно из рисунка, новые профили прогиба, предсказанные моделью, во всем диапазоне точно соответствуют экспериментальному профилю. Однако профили прогиба, следующие за [10, 12], сильно отклоняются от экспериментального профиля с максимальным отклонением в районе мкм м.Расчетное отклонение относительно экспериментального значения на мкм м для трех функций формы отклонения, следующих из [10, 12], и этой модели составляет около 42%, 27% и 4% соответственно.

6.2. Сравнение емкостей

Для проверки точности разработанной модели для расчета емкости рассмотрим однокристальный емкостный микрофон MEMS, представленный в [18]. Он состоит из алюминиевой диафрагмы размером 3 мкм и толщиной м с акустическими отверстиями, отделенными от жесткого электрода на задней пластине, с воздушным зазором около 1 мкм м.Плотность акустических отверстий 144 / мм ² . Модуль Юнга Al составляет 64 ГПа, коэффициент Пуассона 0,36, а остаточное напряжение оценивается примерно в 1500 МПа. На рисунке 19 показаны графики зависимости экспериментально определенных значений емкости от напряжения смещения упомянутого микрофона в [18] вместе с значениями, полученными аналитически после (17) с использованием различных функций формы отклонения.

Для расчета профилей отклонения использовались экспериментально определенные значения центрального отклонения при различных напряжениях смещения, полученные из [18].Из-за наличия акустических отверстий фактическая емкость между диафрагмой и задней пластиной была бы ниже, чем емкость, если бы в диафрагме не было отверстий. Поэтому, чтобы учесть этот факт, сначала была рассчитана емкость между диафрагмой и задней пластиной, предполагая отсутствие отверстий, а затем вычли эквивалентную емкость, равную площади акустических отверстий, чтобы получить общую емкость. С помощью этой процедуры получается значение емкости 2,13 пФ для неотклоненной диафрагмы, что очень близко к зарегистрированному измеренному значению 2.12 пФ [18], показав точность лучше 0,5%. Значения емкости, рассчитанные с использованием новой функции формы отклонения (11), очень хорошо согласуются с экспериментальными результатами с максимальным отклонением 1,7% в диапазоне измерения.

7. Выводы

Была представлена ​​высокоточная аналитическая модель для расчета емкости устройств CMUT с зажатой квадратной диафрагмой при равномерной нагрузке давлением. Введена новая функция формы отклонения для более точного расчета кривых деформации квадратных диафрагм, а эффект краевого поля включен в разработанную модель емкости.Новая функция формы отклонения проста, удобна в использовании и применима как для малых, так и для больших отклонений диафрагмы. Профили прогиба, предсказанные новой моделью, превосходно согласуются как с экспериментальными, так и с результатами FEA IntelliSuite. Разработанная модель используется для расчета емкости между деформированной тонкой квадратной диафрагмой и неподвижной задней пластиной в типичном устройстве CMUT для широкого диапазона геометрии, свойств материалов и условий нагружения. Было обнаружено, что значения емкости отлично согласуются как с экспериментальным, так и с трехмерным электромеханическим FEA, выполненным с использованием IntelliSuite, с максимальным отклонением около 1.7% в отличие от 16–19% отклонений, если используются модели, доступные в других местах. Модель может помочь в улучшении методологии проектирования преобразователей CMUT и может быть расширена для разработки других преобразователей на основе МЭМС, в которых используются квадратные диафрагмы, нагруженные давлением.

Благодарности

Это исследование было поддержано Канадским советом по естественным и инженерным исследованиям (NSERC) Discovery Grant No. RGPIN 293218 и Центры передового опыта Онтарио (OCE), грант № IC50659. Авторы хотели бы выразить огромную признательность за дополнительную щедрую поддержку, оказываемую Канадской корпорацией микроэлектроники (CMC Microsystems), корпорацией IntelliSense Software Corporation из Вобурна, Массачусетс, США.

Пневматический мембранный клапан с электромагнитным зажимом для управления жидкостями

Alibaba.com предлагает широкий ассортимент высококачественных, эффективных и надежных. Пневматический мембранный клапан с зажимом для различных типов коммерческого и личного использования. Доступные в различных вариациях и моделях, эти продукты идеально подходят для всех видов машин и двигателей транспортных средств, обеспечивая оптимальную производительность. Файл. Пневматический мембранный клапан с зажимом Варианты , которые вы можете найти на сайте, изготовлены из прочных материалов, которые способствуют длительному сроку службы продуктов, и не имеют аналогов, когда речь идет о безупречном и постоянном потоке топлива в двигатели.Возьмите эти уникальные и надежные. Пневматический мембранный клапан с зажимом от ведущих мировых производителей и производителей по умопомрачительной цене.

Ищете ли вы идеальное. Пневматический мембранный клапан с зажимом для установки в двигатель вашего автомобиля для более плавного и равномерного потока топлива или если вы ищете прочные клапаны для оросительной системы, тяжелых машин, вы можете найти на сайте несколько категорий продукции. Широкий ассортимент. Пневматический мембранный клапан с зажимом доступен на Alibaba.com совместимы как с бензиновыми, так и с дизельными вариантами автомобилей и способны создавать постоянное противодавление для безупречного впрыска топлива. Эти. Пневматический мембранный клапан с зажимом — это соленоиды, изготовленные из прочных металлов, таких как железо, латунь, которые могут годами выдерживать жесткие условия эксплуатации.

Поиск надежных запчастей, напрямую влияющих на производительность машин или двигателей транспортных средств, таких как. Пневматический мембранный клапан с зажимом — действительно непростая задача, однако здесь, на сайте, вам предоставляется широкий выбор поставщиков.Эти сертифицированные продавцы хорошо зарекомендовали себя и могут предложить ваши товары премиум-класса по самым привлекательным ценам. Файл. Пневматический мембранный клапан с зажимом может хорошо контролировать текучую среду и отделять частицы пыли и твердые частицы от топлива для обеспечения улучшенных характеристик. Вы также можете настроить их. Пневматический мембранный клапан с зажимом в соответствии с вашими требованиями, и они доступны в двух типах моделей, чтобы выдерживать низкотемпературное давление и высокотемпературное давление.

Оцените разные. Пневматический мембранный клапан с зажимом. Ассортимент можно найти на Alibaba.com, и покупайте эти продукты в рамках своей доступности и бюджета. Эти продукты тестируются и проверяются на предмет гарантии качества и иногда предлагаются вместе с послепродажным обслуживанием, например, с гарантийными сроками. Хватайте их у ведущих. зажимной пневматический мембранный клапан поставщиков для увлекательных сделок.

Проектирование, моделирование и моделирование пьезорезистивного датчика давления MEMS с круглой диафрагмой из карбида кремния с зажимным краем. Авторы: Майтрейи Шакля, Сай Пратюша Магам, Сумит Кумар Джиндал :: SSRN

Материалы 3-й Международной конференции по Интернету вещей и подключенным технологиям (ICIoTCT), 2018 г., состоявшейся в Национальном технологическом институте Малавия, Джайпур (Индия) 26-27 марта 2018 г.

6 стр. Добавлено: 9 мая 2018 года

См. Все статьи Майтрейи Шакля

Технологический институт Веллора (VIT) — Школа электроники (SENSE)

Технологический институт Веллора (VIT) — Школа электронной инженерии (SENSE)

Технологический институт Веллора (VIT) — Школа электронной инженерии (SENSE)

Дата написания: 28 апреля 2018 г.

Аннотация

Датчики давления

Microelectromechanical Systems (MEMS) заранее продуманы и охарактеризованы в этой статье.Датчики с пьезорезистивным механизмом преобразования были предпочтительнее из-за их различных преимуществ, таких как небольшой размер, высокая чувствительность, низкая стоимость и простота изготовления. В статье делается попытка сместить акцент с обычного материала CMOS, чтобы привлечь внимание к пьезорезисторам на основе карбида кремния. Прогиб и напряжение пьезорезистивных датчиков давления были рассчитаны для диафрагмы круглой формы с зажимными кромками из карбида кремния в соответствии с теорией упругости. Две наиболее важные характеристики датчика давления i.е. о чувствительности и линейности сообщалось для диапазона давления (0–100 фунтов на квадратный дюйм). Моделирование полученных результатов было выполнено для определения значимости таких параметров, как эффективная длина резистора, чувствительность и т. Д.

Предлагаемое цитирование: Предлагаемая ссылка

Шакля, Майтрейи и Магам, Сай Пратюша и Джиндал, Сумит Кумар, Разработка, моделирование и моделирование пьезорезистивного датчика давления MEMS с круглой диафрагмой из карбида кремния с зажимной кромкой (28 апреля 2018 г.).Материалы 3-й Международной конференции по Интернету вещей и подключенным технологиям (ICIoTCT), 2018 г., состоявшейся в Национальном технологическом институте Малавия, Джайпур (Индия) 26-27 марта 2018 г., доступно на SSRN: https://ssrn.com/abstract = 3170293 или http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.3170293

Санитарные мембранные клапаны Tri-Clamp | Wellgreen

---

Санитарный мембранный клапан Tri-Clamp — это мембранный клапан, соединенный зажимом Tri-Clover.Как правило, наши санитарные мембранные клапаны изготавливаются из кованых материалов и материалов из нержавеющей стали T304 и T316L. Мы предлагаем санитарный трехзажимной мембранный клапан от 1/2 ″ до 2 ″, он может быть ручным или пневматическим. Wellgreen поставляет различные санитарные клапаны для удовлетворения разнообразных потребностей в гигиенических отраслях, таких как пищевая, пивоваренная, безалкогольная, молочная, фармацевтическая и т. Д.

Характеристики:

• Корпус клапана выкован из нержавеющей стали T316L, 1.4404 или уточняется.
• Внутренняя поверхность до Ra 0,4 мкм, внешняя дробеструйная обработка.
• Разнообразные соединения под сварку, трехзажимную, резьбовую и т. Д.
• Композитная мембрана из PTFE / EPDM в соответствии с FDA177.2600.
• Возможны разные операции ручное, воздушное, электрическое.

Заявление:

Продукты питания, пивоварня, напитки, молочные продукты, фармацевтика, биофарма и т. Д.

---

Санитарные трехзажимные мембранные клапаны Спецификация

ПРОДУКТ	Санитарный мембранный клапан Tri-Clamp
РАЗМЕР	1/2 ″ ~ 2 ″
МАТЕРИАЛ	Т304, Т316Л, 1.4301, 1.4404 и т. Д.
СТАНДАРТ	3A, DIN, SMS, ISO, IDF, BPE, RJT и т. Д.
УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ПРОКЛАДКА	PTFE, EPDM, силикон, FPM и т. Д.
ТЕМПЕРАТУРА	от -20 ° C / -4 ° F до + 135 ° C / + 275 ° F
Рабочее давление	0-10 бар
Эксплуатация	Ручной, пневматический
ПРИМЕНЕНИЕ	Аптека, пиво, продукты питания, нефть, молочные продукты, напитки, биотехнологии, косметика и т. Д.
Как заказать	* Название детали * Размер * Материал * Кол-во * Стандарт

Размеры санитарного трехзажимного мембранного клапана — серия DIN

Размер	A	D	H
DN15	107,0	34.0	88/99
DN20	116,0	34,0	91/102
DN25	125,0	50,5	110/123
DN32	146,0	50,5	129/138
DN40	158.0	50,5	139/159
DN50	190,0	64,0	159/186

Размеры санитарного трехзажимного мембранного клапана — серия SMS

Размер	A	Б	H
25	125.0	50,5	110/123
32	146,0	50,5	129/138
38	158,0	50,5	139/159
51	190,0	64.0	159/186

Размеры санитарного трехзажимного мембранного клапана — серия 3A

Размер	A	Б	H
1/2 ”	107,0	25,4	88/99
3/4 дюйма	116.0	25,4	91/102
1 дюйм	125,0	50,5	110/123
1 1/2 ”	158,0	50,5	139/159
2 дюйма	190,0	64.0	159/186

Размеры санитарного трехзажимного мембранного клапана — серия ISO / IDF

Размер	A	D	H
3/4 ″	116,0	25,4	88/99
1 ″	125.0	50,5	110/123
11/4 ″	146,0	50,5	129/138
11/2 ″	158,0	50,5	139/159
2 ″	190,0	64.0	159/186

* Если вы не нашли здесь размер сантехнических трехзажимных мембранных клапанов , пожалуйста, свяжитесь с нами для получения подробной информации.

Если вы хотите получить коммерческое предложение или дополнительную информацию по этому продукту, заполните форму ниже, и мы ответим вам в течение 1 рабочего дня.

Зажимное кольцо для приварных диафрагм

Настоящее изобретение относится к мембранным клапанам, которые обычно используются, например, для удержания, регулирования или иного управления потоком жидких или газовых текучих сред.Более конкретно, изобретение относится к мембранным клапанам того типа, в котором часть диафрагмы приварена к опорной поверхности.

Мембранные клапаны известны и используются во многих различных приложениях для управления потоком текучей среды, включая газовые и жидкие текучие среды. В одном из четырех часть диафрагмы может быть приварена к опорной поверхности, чтобы обеспечить уплотнение корпуса, предотвращающее потерю среды в окружающую среду.

В соответствии с вариантом осуществления одного или нескольких изобретений, представленных в этом раскрытии, в сварном диафрагменном клапане предусмотрен элемент, с помощью которого сжимающая нагрузка прикладывается к диафрагме вблизи области, где диафрагма приварена к опорной конструкции. .Эта сжимающая нагрузка действует для изоляции сварного шва от изгибающих напряжений и моментов, когда диафрагма изгибается или перемещается во время срабатывания клапана. В одном варианте сжимающая нагрузка представляет собой нагрузку пружины или динамическую нагрузку, создаваемую упругой деформацией элемента для хранения потенциальной энергии, которая выдерживает приложенную к диафрагме нагрузку. В одном варианте осуществления элемент содержит зажимное кольцо, которое нагружается под действием элемента корпуса. Элемент корпуса в одном варианте осуществления может содержать корпус для привода, используемого с диафрагменным клапаном.Другие изобретения включают, по отдельности или в различных комбинациях: геометрию или форму зажимного кольца; комбинация диафрагменного клапана, привода и зажимного элемента; и способ изготовления диафрагменного клапана. В данном документе раскрыты различные примерные варианты выполнения зажимного кольца или элемента, включая цельные и нецелые конструкции. Необязательные варианты осуществления могут включать гофрированный корпус, область с накаткой между гофрированным корпусом и корпусом клапана и визуально воспринимаемую конструкцию основания, которая указывает угловую ориентацию корпуса клапана во время установки.Также предусмотрена дополнительная возможность удержания монтажного болта, такая как может использоваться, например, с модульными системами того типа, которые имеют компоненты жидкости для поверхностного монтажа, которые могут быть расположены на подложке или другой опорной поверхности.

РИС. 1 — вариант выполнения узла диафрагменного клапана и автоматического привода в вертикальном положении;

РИС. 2 — узел, показанный на фиг. 1, слегка повернутый из плоскости чертежа для иллюстрации базовой конфигурации;

РИС. 3 — продольный разрез узла, показанного на фиг.1 с клапаном, показанным в открытом положении;

РИС. 4 — увеличенный вид части зажимного кольца узла, показанного на фиг. 3;

РИС. 4A — увеличенный вид области зажатой диафрагмы на фиг. 4;

РИС. 4В — вид в перспективе варианта зажимного кольца;

РИС. 4С — продольный разрез зажимного кольца фиг. 4B;

РИС. 5 — вариант выполнения узла диафрагменного клапана и ручного привода в перспективе;

РИС. 6 — продольный разрез узла, показанного на фиг.5;

РИС. 6A иллюстрирует необязательный элемент предотвращения вращения для узла, показанного на фиг. 1;

РИС. 7 — альтернативный вариант зажимного кольца;

РИС. 8 — другой альтернативный вариант зажимного кольца;

РИС. 9 иллюстрирует альтернативный метод сжатия диафрагмы;

РИС. 10 — другой вариант зажимного кольца;

РИС. 11 — другой вариант центрирующего элемента зажимного кольца;

РИС.12 — другой вариант выполнения зажимного кольца, используемого в клапане с пневматическим приводом, в продольном разрезе;

РИС. 13 — увеличенный вид области зажимного кольца узла, показанного на фиг. 12;

РИС. 13А — вид в перспективе варианта зажимного кольца, использованного на фиг. 12;

РИС. 13В — вид в разрезе варианта зажимного кольца, показанного на фиг. 13A по линии 13 B- 13 B на фиг. 13А;

РИС. 14 иллюстрирует функцию удержания монтажного болта, которая может дополнительно использоваться со сборкой различных вариантов осуществления в данном документе или других вариантов осуществления; и

ФИГ.14A-14C иллюстрируют примерный способ использования удерживающего элемента, показанного на фиг. 14.

Хотя примерные варианты осуществления здесь представлены в контексте сварного диафрагменного клапана, который приводится в действие вручную или пневматически, это не требуется. Могут использоваться другие методы срабатывания, включая, помимо прочего, электромагнитный и гидравлический привод. Кроме того, приведенные здесь примерные варианты осуществления иллюстрируют объединенный узел клапана и привода, в котором корпус клапана может использоваться, например, с системами коллектора, монтируемыми на поверхности.Но изобретения могут использоваться с клапанами, которые не имеют полностью собранного с ними привода, и могут использоваться с клапанами, которые используются в приложениях, отличных от систем коллектора, устанавливаемых на поверхность. Настоящие изобретения направлены на различные способы увеличения срока службы сварных мембранных клапанов, например, для приложений высокого давления или высокой скорости срабатывания или высокопроизводительных циклов, но изобретения могут быть использованы для клапанов, которые работают в менее суровых условиях.

Кроме того, изобретения не ограничиваются приведенными здесь конкретными примерами конструкции корпуса клапана, отверстий, конструкции диафрагмы или конструкции привода, а, скорее, изобретения могут быть использованы со многими различными типами сварных мембранных клапанов и приводов, а также могут быть использованы. с другими сварными диафрагменными устройствами, такими как регуляторы.Следовательно, предлагаемые здесь изобретения широко применимы к устройствам, в которых используется диафрагма для герметизации проточной полости. Приведенные здесь примерные варианты осуществления также иллюстрируют использование диафрагм и компонентов сборки из нержавеющей стали, однако при необходимости для конкретного применения могут использоваться другие подходящие материалы. Изобретение может быть использовано с одиночными диафрагмами или множеством установленных друг на друга диафрагм.

Используемый здесь термин «автоматический привод» означает любой привод, который не использует ручку с ручным приводом или другое устройство, приводимое в действие вручную или связанное с диафрагмой или задействующее ее для открытия и закрытия клапана.Ручной клапан относится к приводу, который использует ручку или другое устройство, которое вручную поворачивается или приводится в действие оператором.

Также используемые здесь термины «временная нагрузка» и «пружинная нагрузка» и производные формы этих терминов относятся к упругой деформации тела, посредством которой потенциальная энергия сохраняется, по крайней мере, в части тела, чтобы поддерживать нагрузка, прикладывающая силу к другому телу. Переменная нагрузка, например, может быть реализована с помощью гибкого или упругого элемента, который действует как пружина, чтобы накапливать потенциальную энергию в результате упругой деформации элемента, чтобы поддерживать или выдерживать приложенную нагрузку к другому компоненту. .На практике такой элемент может быть пружиной, такой как пружина Беллвилля, или выполнять функцию, аналогичную пружине Беллвилля или другой пружине, но это не обязательно. Для элемента может использоваться другая подходящая конструкция для создания эффекта динамической нагрузки, независимо от того, будет ли такая альтернативная конструкция рассматриваться или классифицироваться как пружина. Хотя упругая деформация используется для обеспечения динамической нагрузки, сопутствующая пластическая деформация также может иметь место, а может и не быть, а это означает, что элемент не обязательно должен проявлять только упругую деформацию.Переменная нагрузка в настоящем описании используется для выдерживания минимальной нагрузки, которая сжимает часть диафрагмы, чтобы поддерживать эффект изоляции между сварным швом и изгибом диафрагмы, как будет дополнительно описано ниже. Использование динамической нагрузки способствует поддержанию желаемого сжатия диафрагмы в случае релаксации или небольшого разделения сжимающих поверхностей из-за нормальной работы диафрагменного устройства, температуры, давления, вибрации и т. Д.

Хотя различные аспекты изобретения, концепции и признаки изобретений могут быть описаны и проиллюстрированы здесь, как воплощенные в комбинации в примерных вариантах осуществления, эти различные аспекты, концепции и особенности могут использоваться во многих альтернативных вариантах осуществления либо по отдельности, либо в различных комбинациях и их подкомбинации.Если здесь явно не исключено, все такие комбинации и субкомбинации находятся в пределах объема настоящего изобретения. Более того, в то время как различные альтернативные варианты осуществления в отношении различных аспектов, концепций и особенностей изобретений, таких как альтернативные материалы, структуры, конфигурации, способы, устройства и компоненты, альтернативы в отношении формы, соответствия и функционирования и так далее — могут быть описанные здесь, такие описания не предназначены для того, чтобы быть полным или исчерпывающим списком доступных альтернативных вариантов осуществления, известных в настоящее время или разработанных позже.Специалисты в данной области техники могут легко принять один или несколько изобретательских аспектов, концепций или признаков в дополнительные варианты осуществления и использования в пределах объема настоящего изобретения, даже если такие варианты осуществления явно не раскрыты в данном документе. Кроме того, даже несмотря на то, что некоторые особенности, концепции или аспекты изобретений могут быть описаны здесь как предпочтительная конструкция или способ, такое описание не предназначено для того, чтобы предполагать, что такая особенность требуется или необходима, если это явно не указано.Кроме того, примерные или репрезентативные значения и диапазоны могут быть включены, чтобы помочь в понимании настоящего раскрытия, однако такие значения и диапазоны не должны толковаться в ограничивающем смысле и предназначены как критические значения или диапазоны, только если это прямо указано. Более того, хотя различные аспекты, особенности и концепции могут быть прямо идентифицированы здесь как относящиеся к изобретению или составляющие часть изобретения, такая идентификация не предназначена для исключительного характера, а скорее могут быть изобретательские аспекты, концепции и особенности, которые полностью описаны здесь без четко обозначены как таковые или как часть конкретного изобретения, вместо этого изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения.Описания примерных методов или процессов не ограничиваются включением всех этапов как требуемых во всех случаях, а также порядок представления этапов не может быть истолкован как требуемый или необходимый, если это явно не указано.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, первый вариант осуществления одного или нескольких изобретений представлен в автоматическом пневматическом приводе мембранного клапана в сборе 10 . Для удобства все ссылки в данном документе на «радиальный» и «осевой» относятся к центральной продольной оси X и радиальной оси Y, если не указано иное.Кроме того, все ссылки в данном документе на углы относятся к оси X, если не указано иное.

Узел клапана 10 включает в себя основание 12 , которое можно использовать для крепления узла к опорной конструкции. Например, клапанный узел 10 может быть в форме блока поверхностного монтажа, который может быть установлен на модульной платформе, такой как поверхность субстрата или коллектора для газовой ручки (не показана). Основание 12 может быть выполнено как единое целое с корпусом клапана (ФИГ.3) или при необходимости присоединить к нему отдельно. Таким образом, основание 12 может включать в себя монтажные отверстия 14 , которые принимают болты, используемые для крепления основания 12 к опорной конструкции, а также копланарные отверстия для жидкости 16 , 18 , которые могут служить впускными и выпускные отверстия для потока жидкости через клапанный узел 10 , как хорошо известно. Однако это примерное применение является лишь одним из многих, и изобретения в данном документе не ограничиваются каким-либо конкретным применением, использованием или конструкцией установки клапана, привода или устройства для каналов.

Узел привода и клапана 10 включает часть привода 20 и часть клапана 22 , причем часть привода 20 уложена наверху части клапана 22 . Многокомпонентный цилиндрический корпус привода 24 может быть присоединен к клапанной части 22 с помощью гофрированной части 26 корпуса, однако для соединения приводной части 20 с клапанной частью могут использоваться другие методы. 22 .Более того, корпус 24 не обязательно должен быть составным во всех случаях или может иметь больше или меньше секций по мере необходимости.

Со ссылкой на фиг. 3, при необходимости может использоваться множество различных типов исполнительных механизмов и конструкций исполнительных механизмов, включая известные или разработанные позже. В этом примере может использоваться двухпоршневой пневмопривод 28 , хотя могут использоваться однопоршневые приводы или может использоваться более двух поршней. Пневматический привод 28 используется для открытия и закрытия клапана 30 .Клапан 30 может быть реализован в виде сварного диафрагменного клапана, имеющего корпус клапана 32 , в котором образована полость потока 34 (в данном варианте осуществления полость клапана управления потоком) с первым и вторым портами 36 , 38 , которые сообщаются соответственно с впускным и выпускным портами 16 , 18 соответственно (какой порт 16 , 18 является впускным, а какой — выпускным, определяется выбором конструкции).Кольцевое седло клапана 40 окружает первый порт 36 . Седло клапана 40 может опционально быть симметричным, так что седло может быть установлено в выемку седла клапана 41 (см. Фиг. 4A) в любой из двух ориентаций, чтобы предотвратить установку седла клапана 40 вверх. вниз. В качестве альтернативы можно использовать цельнометаллическое седло клапана, как встроенное, так и не встроенное седло клапана. В этом варианте осуществления седло клапана 40 может содержать пластик, такой как PFA, Teflon ™, или другой подходящий материал, совместимый с технологической текучей средой или средой, которая будет протекать через клапан 30 .

Дискообразная диафрагма 42 перекрывает и изолирует полость потока 34 и включает в себя радиально внутреннюю часть 42 a , которая отклоняется в основном в осевом направлении к седлу клапана 40 и от него. Когда диафрагма 42 находится в первом положении, в котором внутренняя часть 42 a прижимается к седлу клапана 40 приводом 28 , клапан 30 закрыт, и когда диафрагма 42 перемещается во второе положение, в котором внутренняя часть 42 a отстоит от седла клапана 40 , клапан открыт.

Перемещение диафрагмы 42 между ее первым и вторым положениями управляется приводом 28 . Привод 28 может включать в себя первый или верхний поршень 44 и второй или нижний поршень 46 . Верхний поршень 44 может включать в себя часть штока 44 a и первый воздушный канал 43 , который проходит в осевом направлении через первый поршень 44 и сообщается по текучей среде с воздушной камерой 45 .Второй поршень 46 может включать в себя первую часть штока 47 , которая находится в рабочем контакте или соединении с нижней поверхностью 44 b верхнего поршня 44 . Второй поршень 46 может дополнительно включать в себя вторую часть штока 48 , также называемую здесь штоком привода 48 . Второй поршень , 46, включает в себя второй воздушный канал 50, , проходящий через него, который сообщается по текучей среде с первым воздушным каналом 43 .Второй воздушный канал 50 может также включать первое и второе поперечные отверстия 50 a , 50 b , которые подают сжатый воздух в поршневые камеры 58, , 60 соответственно. Соответствующие уплотнения 51 , такие как, например, уплотнительные кольца, могут использоваться для управления сжатым воздухом внутри привода 28 .

Шток привода 48 взаимодействует с дополнительной кнопкой привода 52 , которая контактирует с верхней поверхностью диафрагмы 42 , особенно с внутренней частью 42 a диафрагмы.Дополнительная пружина 54 может использоваться для смещения поршней 44 , 46 вниз (как показано на чертежах), чтобы обеспечить нормально закрытый клапан 30 . В качестве альтернативы при необходимости можно использовать нормально открытую конфигурацию клапана. Когда поршни 44 , 46 толкаются вниз под действием пружины 54 , кнопка 52 прижимается к диафрагме 42 , чтобы вернуть диафрагму в ее первое или закрытое положение (не показано. ).В этом первом положении первый и второй порты , 36, , , 38, не сообщаются друг с другом по текучей среде. Чтобы открыть клапан 30 , сжатый воздух вводится в воздушную камеру 45 , например, через соединительный порт для воздушного фитинга 56 . Сжатый воздух поступает в поршневые камеры 58 , 60 и толкает поршни вверх против силы пружины 54 . Это движение поршней втягивает в осевом направлении кнопку 52 , и диафрагма 42 может перемещаться в свое второе положение или положение открытия клапана, которое является положением, проиллюстрированным на фиг.3. В этом втором положении первый и второй порты , 36, , , 38, сообщаются друг с другом по текучей среде. Вместо пружины 54 привод 28 может быть спроектирован как привод двойного действия (не показан), в котором давление воздуха используется как для открытия, так и для закрытия клапана 30 , что хорошо известно в данной области техники. .

Диафрагма 42 может иметь множество различных форм и конфигураций, но обычно имеет внешний периметр, который перекрывает и обычно проходит радиально за внешний периметр полости клапана 34 .В примерных вариантах реализации диафрагма 42 может быть куполообразной диафрагмой, так что внутренняя часть 42 a имеет кривизну, так что диафрагма 42 является вогнутой на жидкостной или влажной стороне, которая обращена к седлу клапана . 40 . Эта кривизна придает диафрагме 42 естественное упругое смещение наружу и от седла клапана 40 , так что, когда поршни 44 , 46 втянуты в осевом направлении, диафрагма 42 может лопнуть или щелкнуть или иным образом. переместитесь во вторую позицию или в открытое положение клапана.Кроме того, давление жидкости в полости 34 клапана будет стремиться подтолкнуть диафрагму 42 к открытому положению клапана, когда поршни 44 , 46 втянуты в осевом направлении. Однако могут использоваться другие конструкции диафрагмы, включая связанные диафрагмы, в которых центральная часть диафрагмы соединена со штоком 48 привода. К настоящему времени описание конструкции и работы привода 28 и клапана 30 хорошо известно и является вопросом выбора конструкции.

Со ссылкой на фиг. 4 и 4A, мы более подробно проиллюстрируем некоторые аспекты изобретения настоящего раскрытия. Диафрагма 42 на своей радиально внешней периферийной части или периферийном крае присоединена к корпусу клапана 32 сварным швом 62 . Сварной шов 62 может быть сформирован любым подходящим способом, включая, помимо прочего, электрическую дугу, лазерную сварку, TIG и электронную сварку, чтобы назвать несколько примеров. Этот сварной шов 62 обеспечивает герметичное соединение или уплотнение между диафрагмой 42 и корпусом клапана 32 , так что поток жидкости в полости клапана 34 ограничивается между первым и вторым портами 36 , 38 , а также эта технологическая жидкость не попадает в привод 28 и не выходит во внешнюю среду.Место сварки включает в себя фактический сварной шов 62 и зону термического влияния 64 диафрагмы, которая может демонстрировать изменения прочности по сравнению с несваренными и не подвергшимися термическому воздействию частями диафрагмы. Размер и характер зоны термического влияния будут частично зависеть от материала диафрагмы и используемых параметров сварки.

Во время срабатывания клапана или рабочих циклов между открытым и закрытым положениями клапана диафрагма 42 существенно изгибается и может подвергаться воздействию высоких давлений жидкости в открытом положении, а также большого количества циклов или продолжительности циклов.Гибкая диафрагма будет иметь тенденцию создавать изгибающие моменты и напряжение в сварном шве 62 , а также в зоне термического влияния 64 диафрагмы. Но с помощью концепций, раскрытых здесь, мы смогли выполнить миллионы циклов при номинальном давлении около 145 фунтов на квадратный дюйм или более и давлении разрыва около 4500 фунтов на квадратный дюйм или более. Однако предлагаемые здесь изобретения могут использоваться с клапанами, которые не подвергаются такому высокому давлению текучей среды или длительному сроку службы.

Со ссылкой на фиг.4 и 4A, мы предоставляем элемент или корпус 70 , который мы называем здесь зажимным кольцом, чтобы описать его функцию корпуса, который используется для приложения сжимающей нагрузки между диафрагмой 42 и корпусом клапана 32 . так, чтобы изолировать сварной шов 62 и, необязательно, часть или всю зону термического влияния 64 от изгибающих напряжений и моментов диафрагмы 42 . Корпус 32 клапана снабжен опорной поверхностью 72 , которая может быть плоским кольцевым заплечиком или торцевой поверхностью внешней периферии корпуса 32 клапана.Зажимное кольцо 70 включает опорную поверхность 74 (см. Также фиг. 4C), расположенную так, чтобы прикладывать сжимающую нагрузку между зажатой частью 76 диафрагмы 42 и опорной поверхностью корпуса клапана 72 . Эта сжимающая нагрузка прижимает диафрагму 42 к опорной поверхности 72 в месте, которое находится между сварным швом 62 и внутренней частью 42 и диафрагмы, и предпочтительно радиально внутрь и на расстоянии от сварной шов 62 , а также предпочтительно радиально внутрь и на расстоянии от зоны термического влияния 64 .В некоторых конструкциях зажимаемая часть , 76, может включать в себя часть зоны термического влияния 64 диафрагмы 42 .

Также со ссылкой на фиг. 4B и 4C, этот вариант осуществления зажимного кольца 70 включает в основном кольцевой радиально внешний корпус 80 с круглой внешней стенкой 82 . Круглая внешняя стенка 82 проходит между первой и второй проходящими в радиальном направлении стенками 84 и 86 .Каждая проходящая в радиальном направлении стенка , 84, , , 86, переходит в выступающее в осевом и радиальном направлении ребро 88 . Каждое ребро 88 доходит до опорной поверхности 74 .

От каждой опорной поверхности 74 вогнутая часть 90 переходит в обычно радиально идущее внутреннее кольцо или диск 92 . Внутреннее кольцо 92 продолжается до центрального отверстия 94 на радиально внутренней кромке 96 .От каждой опорной поверхности 74 вогнутая часть 90 переходит в обычно радиально идущее внутреннее кольцо или диск 92 . Внутреннее кольцо 92 продолжается до центрального отверстия 94 на радиально внутренней кромке 96 . С дополнительной ссылкой на фиг. 4 следует отметить, что дополнительная кнопка 52 привода имеет соответствующий размер, чтобы частично проходить через центральное отверстие 94 в зажимном кольце 70 .Это позволяет кнопке привода 52 взаимодействовать с центральной частью диафрагмы 42 a . В примерном варианте осуществления внешний диаметр кнопки привода 52 немного меньше диаметра центрального отверстия 94 . В качестве альтернативы, внутренний край , 96, центрального отверстия может использоваться для удержания кнопки движения 52 во время манипулирования. Например, зажимное кольцо 70 может удерживать кнопку привода 52 , чтобы оно не выпало во время последующей сборки и обращения с приводом перед сборкой на корпусе клапана 32 .Например, кнопка 52 привода может включать фланец (не показан) на своем внешнем диаметре, который входит в зацепление с внутренним диаметром зажимного кольца.

Если смотреть в разрезе на фиг. 4С, внутреннее кольцо 92 может необязательно симметрично сужаться с обеих сторон внутрь от изогнутой части 90 и образовывать несколько консольное продолжение внешнего корпуса 80 . Конус внутреннего кольца 92 , таким образом, обеспечивает внутреннюю часть 92 a , которая имеет уменьшенную ширину W по сравнению с шириной внутреннего кольца 92 ближе к ребрам 88 .Эта уменьшенная ширина W обеспечивает гибкость или упругую упругость внутреннего кольца 92 , так что нагрузка, приложенная к внутренней части 92 a или рядом с ней, будет вызывать изгиб и упругую деформацию зажимного кольца 70 , в частности внутреннее кольцо 92 .

Как отмечалось выше, корпус привода 24 может быть составным из нескольких частей, хотя в качестве альтернативы может быть цельным корпусом. В любом случае корпус привода 24 включает в себя нижнюю часть корпуса 24 a , которая может быть прижата к корпусу клапана 32 , как при обжиме 26 (ФИГ.4). Одним из изобретательских аспектов этого раскрытия является преимущества, полученные от использования сварной диафрагмы. Устройства управления потоком на основе диафрагмы, такие как, например, мембранные клапаны, обычно сильно зажимают периферию диафрагмы между корпусом клапана и другим элементом, таким как корпус или крышка. Корпус может также служить или не служить корпусом для привода. В любом случае это зажимное действие выполняется для обеспечения герметичного уплотнения корпуса вокруг внешней периферийной части диафрагмы для герметизации полости клапана.Но зажим выполняется со статической нагрузкой, а это означает, что корпус / крышка и корпус клапана обычно скрепляются вместе болтами и затягиваются, чтобы приложить высокую сжимающую нагрузку к диафрагме для образования уплотнения корпуса. Использование болтов, винтов или зажимов для соединения крышки или корпуса с корпусом клапана может привести к получению больших радиальных размеров, чем желательно. Например, узлы, такие как примерный узел для систем поверхностного монтажа, описанный здесь, радиальные оболочки или площадь основания устройства могут быть весьма ограничены.Как следствие, узлы с болтовым соединением, которые должны уместиться в пределах этой оболочки или площади основания, могут привести к уменьшению диаметра диафрагмы, что может снизить общую скорость потока.

Мы обнаружили, что, используя сварную диафрагму и дополнительную технику гофрированного корпуса, мы можем обеспечить диафрагму большего диаметра в устройстве заданного размера (занимаемой площади). Это можно использовать, например, для увеличения расхода. Но мы также определили, что с помощью сварной конструкции, используемой в высокоскоростных приложениях срабатывания и многоцикловых приложениях, разработчик может захотеть изолировать сварной шов от изгибающих напряжений диафрагмы.Следовательно, зажимное кольцо может использоваться для обеспечения этой изоляции места сварки от изгибающих напряжений, при этом зажимное кольцо все еще входит в желаемую площадь основания. Аспект динамической нагрузки может использоваться со сварной диафрагмой независимо от дополнительного использования гофрированного корпуса. При использовании необязательной техники обжима предпочтительно, чтобы зажимное кольцо создавало активную нагрузку на диафрагму, чтобы поддерживать уплотнение корпуса. Это связано с тем, что конструкция обжима в некоторых случаях может быть восприимчива к воздействию окружающей среды и вибрациям, которые могут вызвать потерю статического сжатия нагрузки.Следовательно, в приведенном в качестве примера варианте осуществления сварная диафрагма, дополнительная временная нагрузка и дополнительный гофрированный узел работают вместе, чтобы обеспечить устройство управления потоком диафрагмы, которое может иметь более высокий расход, меньшую подверженность воздействию окружающей среды и значительно более высокие рабочие циклы, даже в миллионы циклов. без выхода из строя диафрагмы.

Нижний корпус 24 a снабжен проходящим в осевом направлении кольцевым элементом или выступом 98 в виде выступающего вниз фланца (если смотреть в ориентации на ФИГ.4А). Этот выступ 98 представляет собой поверхность 100 приложения нагрузки, которая обращена и контактирует с внутренним кольцом 92 зажимного кольца 70 и контактирует с ним, когда нижний корпус 24 a присоединен к корпусу клапана 32 . Более конкретно, в этом примере поверхность 100 приложения нагрузки входит в зацепление с внутренним кольцом 92 рядом или на внутренней части 92 a или в другом подходящем положении, если это необходимо. Выступ 98 может иметь такой размер, что, когда нижний корпус 24 a присоединяется к корпусу клапана 32 , выступ 98 толкается вниз к внутреннему кольцу 92 и отклоняется или упруго деформирует внутреннее кольцо 92 вниз из-за приложенной нагрузки от нижнего цилиндра 24 a , как показано стрелкой F, если смотреть на фиг.4С.

Снова обратимся к фиг. 4A, внешняя периферийная поверхность 82 зажимного кольца 70 может плотно входить во внутреннюю цилиндрическую стенку 102 нижнего корпуса 24 a . Имея небольшой зазор или плотную посадку между внешней стенкой 82 зажимного кольца 70 и внутренней цилиндрической стенкой 102 корпуса привода 24 a , зажимное кольцо 70 может быть концентрическим. центрируется внутри узла 10 и также может поддерживаться внутренней цилиндрической стенкой 102 , когда выступ 98 отклоняет внутреннее кольцо 92 .Это вызывает приложение зажимного усилия через опорную поверхность 74 для зажатия диафрагмы 42 между опорной поверхностью 74 и опорной поверхностью 72 корпуса клапана. Таким образом, сила нагрузки нижнего корпуса 24 a на внутреннее кольцо 92 преобразуется в сжимающую временную нагрузку или прижимную силу с динамической нагрузкой между опорной поверхностью 74 и опорной поверхностью 72 для зажима и сжатия внешней зажатой части 74 диафрагмы между местом сварки (который может включать сварной шов 62 и часть или всю зону термического влияния 64 ) и внутренней частью 42 a диафрагмы.Элемент приложения нагрузки в виде выступа 98 , таким образом, прикладывает нагрузку к внутреннему кольцу 92 , которое радиально внутрь от места расположения зажимающей силы, приложенной к диафрагме 42 . Сила зажима, поддерживающая диафрагму 42 , помогает изолировать сварной шов 62 и часть или всю зону термического влияния 64 диафрагмы от изгибающих моментов и напряжений во время движения диафрагмы 42 , когда клапан открытые и закрытые.Зажимная часть 74 также изолирует напряжение и изгибающие моменты от воздействия на сварной шов 62 и часть или всю зону термического влияния 64 , когда клапан 30 находится в открытом положении под высоким давлением. Хотя это не показано, опорный элемент или поддерживающий элемент может быть предусмотрен на несмачиваемой стороне диафрагмы 42 в зазоре , 104 для поддержки диафрагмы в открытом положении под давлением.

Динамическая нагрузка, создаваемая зажимным кольцом 70 , может использоваться для компенсации изменений в различных частях клапана и привода, которые могут уменьшить силу зажима между диафрагмой 42 и корпусом клапана 32 .Например, корпус клапана 32 может быть выполнен из нержавеющей стали, тогда как корпус привода 24 может быть выполнен из алюминия. Эти материалы расширяются и сжимаются с разной скоростью из-за разных коэффициентов теплового расширения. Когда узел 10 подвергается тепловым изменениям, сжимающая нагрузка между корпусом 24 и корпусом клапана 32 может уменьшиться, что может уменьшить силу зажима, приложенную к диафрагме 42 в зажатой части 74 .Обеспечивая упругую деформацию прижимного кольца , 70, с динамической нагрузкой, зажимное усилие на диафрагме 42 может поддерживаться выше минимального расчетного значения, даже если возможны изменения размеров в различных компонентах, являющихся частью сборки. 10 во время тепловых колебаний, вызывающих уменьшение усилия зажима.

Обратите внимание, что при сравнении фиг. 4A с фиг. 4С, в последнем зажимное кольцо 70 находится в свободном, ненапряженном состоянии, тогда как в первом зажимное кольцо 70 показано установленным и в напряженном состоянии.Таким образом, внутреннее кольцо 92 на ФИГ. 4A был несколько упруго отклонен (вниз, если смотреть на фиг. 4A) из-за сил F, приложенных к внутреннему кольцу 92 через выступ 98 . Эта упругая деформация или отклонение действует как пружина для хранения потенциальной энергии, которая используется для выдерживания сжимающей нагрузки на диафрагму в зажатой части , 74, . Силы F, приложенные к консольному внутреннему кольцу , 92, , приводят к высоким силам F ‘или преобразуются в них, которые прикладывают высокую сжимающую временную нагрузку к диафрагме через опорную поверхность 74 .

Геометрия зажимного кольца 70 облегчает зажимное действие на диафрагму, однако могут использоваться зажимные кольца различной формы и геометрии. Чтобы назвать несколько доступных альтернативных примеров, внешняя стенка 82 не обязательно должна быть цилиндрической, но может иметь контуры или другие формы, например выпуклую форму. Первая и вторая проходящие в радиальном направлении стенки , 84, , , 86, не обязательно должны лежать по радиусу, но могут сужаться в осевом направлении. Ребра 88 могут иметь другой профиль и форму, а также опорная поверхность 74 .Внутреннее кольцо 92 не обязательно должно иметь конус, если в противном случае имеется достаточная гибкость.

Из РИС. 4С следует отметить, что зажимное кольцо 70 предпочтительно, хотя и не обязательно, симметрично относительно осей X и Y. Это позволяет устанавливать зажимное кольцо 70 в любой из двух ориентаций по оси X.

Хотя выступ 98 показан как единое целое с нижним корпусом 24 a , он также может быть обеспечен отдельной деталью, установленной в сборке.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2 мы проиллюстрировали еще одну дополнительную функцию. Основание 12 обычно может включать четыре стороны 150 a — d и плоскую нижнюю поверхность 152 и плоскую верхнюю поверхность 154 . Углы на пересекающихся сторонах могут быть выборочно скошены или иным образом визуально отмечены, чтобы сборщик мог установить корпус клапана на поверхность с правильной угловой ориентацией. Например, скошенные углы 156 могут иметь визуально меньшую длину фаски, чем скошенные углы 158 .Меньшие скошенные углы 156 могут быть двумя углами, которые находятся ближе всего к одному из портов 16 , 18 , например, порт 16 при использовании в качестве входа, в то время как большие углы с фаской 158 могут быть ближе всего к другому порту 16 , 18 , например к порту 18 при использовании в качестве выхода. Таким образом, сборщик будет знать правильное угловое выравнивание основания 12 без необходимости просматривать порты 16 , 18 , что также позволяет после сборки проверить правильность ориентации основания 12 .Визуально заметные углы могут использоваться с любым из вариантов осуществления в данном документе.

Со ссылкой на фиг. На фиг.5 и 6 показан вариант выполнения узла диафрагменного клапана с ручным управлением, который включает в себя одно или несколько изобретений. Узел ручного клапана 200 может включать в себя основание 202 , которое является единым целым с корпусом клапана 204 . Основание , 202, может включать монтажные отверстия , 206, , так как этот вариант осуществления также предназначен для установки на поверхность.Корпус клапана 204 включает два проточных канала 208 , 210 , которые сообщаются с полостью клапана 212 . Диафрагма 214 может быть приварена к корпусу клапана 204 сварным швом 215 в конфигурации, аналогичной описанному выше варианту осуществления на фиг. 1-4.

Ручка 216 с ручным приводом используется для вращения стержня клапана с резьбой 218 для перемещения диафрагмы 214 между открытым и закрытым положениями клапана.Шток клапана 218 резьбовым соединением, как и в позиции 219 , с опционально цельным корпусом 220 , а ручка 216 прикреплена к штоку клапана 218 болтом 222 , так что вращение ручка 216 заставляет шток клапана 218 перемещаться в осевом направлении вверх и вниз в зависимости от направления вращения ручки 216 . Шток клапана 218 может входить в контакт с кнопкой 217 , которая контактирует с несмачиваемой поверхностью диафрагмы 214 .Шток клапана 218 , таким образом, перемещает диафрагму 214 между ее открытым и закрытым положениями, перемещая внутреннюю часть по направлению к седлу клапана 224 и от него.

Как и в описанном выше варианте осуществления, корпус 220 может быть соединен с корпусом клапана 204 с помощью гофрированной части 226 . Со ссылкой на фиг. На фиг.6А проиллюстрирована необязательная особенность обеспечения участка с накаткой 205 корпуса клапана 204 ниже или рядом с гофрированной частью 226 .Эта накатка или другая подходящая шероховатая поверхность или поверхность трения между корпусом 220 и корпусом клапана 204 уменьшит любую тенденцию передачи крутящего момента между рукояткой 216 и корпусом клапана 204 , который в противном случае мог бы иметь тенденцию ослабить гофрированное соединение или также отрицательно изменить силу зажима, прилагаемую к диафрагме.

Зажимное кольцо 228 предусмотрено и может использоваться таким же образом, как описано в первом варианте осуществления выше.Рукоятка 216 может использоваться как колпачок для закрытия узла привода и клапана 200 . Корпус 220 может включать в себя элемент приложения нагрузки 230 , который входит в зацепление с зажимным кольцом 228 , чтобы передать нагрузку на внутреннее кольцо 232 , которая преобразуется в сжимающую временную нагрузку для зажима диафрагмы 214 между зажимное кольцо 228 и опорная поверхность 234 на корпусе клапана 204 .Зажимная часть диафрагмы 214 предпочтительно расположена на расстоянии от сварного шва 215 и радиально внутрь от сварного шва 215 , а также предпочтительно радиально внутрь от зоны термического влияния диафрагмы 214 .

Клапан с ручным приводом 200 в этом примере может быть четвертьоборотным клапаном, однако при необходимости может использоваться и другая конфигурация, включая полуповорот и полный оборот, чтобы назвать два примера. Поскольку шток клапана 218 резьбовым соединением с корпусом 220 с помощью резьбового соединения 219 , вращение штока клапана 218 может иметь тенденцию передавать нежелательный крутящий момент на корпус 220 , что может ослабить гофрированное соединение между корпусом 220 и гидроблоком 204 .Зажимное кольцо 228 противодействует этой тенденции, поскольку в области зажатой части диафрагмы существует значительное трение и нагрузка между выступом 230 и зажимным кольцом 228 , а также значительное трение и нагрузка между зажимное кольцо 228 и приварная диафрагма 214 . Эти фрикционные нагрузки будут иметь тенденцию уменьшаться и во многих случаях устранять влияние крутящего момента, индуцированного в корпусе 220 из-за ручного приведения в действие клапана 200 .

В первых двух вариантах осуществления, описанных выше, зажимное кольцо как единое целое тело обеспечивает как функцию зажима на диафрагме, так и эту нагрузку в качестве динамической нагрузки. Однако в других вариантах реализации зажимное усилие и временная нагрузка могут быть выполнены с помощью двух или более отдельных частей. Со ссылкой на фиг. 7 показан такой вариант выполнения в диафрагменном клапане 250 , имеющем сварную диафрагму 252 , прикрепленную к корпусу клапана 254 сварным швом 256 .Диафрагма 252 сжимается между зажимным кольцом 258 и опорной поверхностью 260 корпуса клапана 254 . Отдельный элемент действующей нагрузки 262 , например, пружина Beliville или другой упругий пружинный элемент, захватывается между опорной или нагрузочной поверхностью 264 корпуса 266 и опорной поверхностью 268 корпуса зажимное кольцо 258 . Поверхность , 264, альтернативно может быть обеспечена выступом корпуса, как в первом и втором вариантах осуществления, описанных здесь выше.Элемент 262 в ненагруженном или ненагруженном состоянии может иметь коническую или другую неплоскую форму, которая становится в некоторой степени или полностью плоской или, возможно, перевернутой, когда корпус 266 прикреплен к корпусу клапана 254 , обеспечивая таким образом живую нагрузка на зажимное кольцо 258 . В альтернативном варианте осуществления элемент 262 или корпус 266 или оба могут быть сконфигурированы так, что элемент 262 не может быть установлен задом или перевернутым, как показано на чертежах.

В еще одном альтернативном варианте осуществления, показанном на фиг. 8, зажимное кольцо 258 также может быть приварено к корпусу клапана 254 , как при сварке 280 , так что зажимное кольцо 258 , диафрагма 252 и корпус клапана соединены одним или несколькими сварными швами. Зажимное кольцо 258 используется для приложения усилия зажима к диафрагме против несваренной опорной поверхности корпуса клапана 254 в радиальном направлении внутрь от места сварки, а элемент динамической нагрузки 262 также используется для обеспечения смещение динамической нагрузки к зажимному кольцу 258 .

В варианте осуществления, показанном на фиг. 9, который представляет собой вариант осуществления, альтернативный, например, варианту осуществления по фиг. 4 или фиг. 6, канавка или другая выемка 290 может быть сформирована на опорной поверхности 234 корпуса клапана 204 . По крайней мере, часть зажатой части 76 диафрагмы будет вдавлена ​​в эту канавку 290 при первоначальной нагрузке зажимного кольца 70 , тем самым обеспечивая механическую блокировку между диафрагмой 42 и корпусом клапана. 32 и зажимное кольцо 70 , которые в некоторых случаях могут дополнительно помочь в изоляции изгибающих моментов и напряжений от воздействия на сварной шов 62 или зону термического влияния 64 .

В варианте осуществления, показанном на фиг. 10 показана альтернативная геометрия зажимного кольца 300 . Это зажимное кольцо , 300, может быть единым корпусом или может быть реализовано, например, с двумя пружинными шайбами ​​типа Bellville, расположенными спиной к спине (выпуклые стороны обращены друг к другу). В этом варианте осуществления зажимное кольцо 300 захватывается между поверхностью 302 корпуса и опорной поверхностью 304 корпуса 306 клапана. Зажимное кольцо 300 включает в себя первую нагрузочную поверхность 308 , которая взаимодействует с поверхностью 302 корпуса, и опорную поверхность 310 , которая прикладывает сжимающую нагрузку к диафрагме 312 .Двустороннее зажимное кольцо 300 , таким образом, может обеспечивать вдвое большую динамическую нагрузку на диафрагму по сравнению с односторонним вариантом осуществления, таким как фиг. 4. Выступ корпуса (не показан) все еще можно использовать для дальнейшего отклонения зажимного кольца, как в вышеупомянутых вариантах осуществления. Обратите внимание, что сжатие верхней стороны , 316, зажимного кольца по направлению к нижней стороне 314 также обеспечивает зацепление с динамической нагрузкой.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 11, радиально внутренний край 320 зажимного кольца 322 может быть скошенным, а радиус внутреннего кольца 324 может быть таким, чтобы внутренний край 320 входил в зацепление с конической поверхностью 326 выступа 328 корпуса привода.Это зацепление можно использовать для центрирования зажимного кольца 322 в корпусе, вместо того, чтобы обязательно полагаться на строгий контроль допуска между внешним диаметром зажимного кольца 322 и внутренним диаметром цилиндрической внутренней стенки 102 . корпус.

РИС. 12 иллюстрирует другой вариант осуществления, который во многих отношениях может быть аналогичен варианту осуществления на фиг. 1-4, и аналогичные ссылочные позиции используются для одинаковых частей, и их описание не нужно повторять.Разница в двух вариантах осуществления заключается в конфигурации и геометрии зажимного кольца , 400, . Зажимное кольцо , 400, также можно использовать в варианте ручного привода, показанном на фиг. 5 и 6, например.

РИС. 13, 13 A и 13 B более подробно показано зажимное кольцо 400 . Зажимное кольцо , 400, включает в себя внешний круговой корпус , 402, и проходящее в радиальном направлении внутрь кольцо , 404, . Внутренний конец 406 кольца 404 представляет собой поверхность 408 , на которую прикладывается нагрузка, поверхность 100 корпуса 24 a давит, когда корпус 24 a и корпус клапана Собрано 32 .Ребро 410 представляет собой опорную поверхность 74 . Консольный характер кольца 404 упруго изгибается с упругой деформацией и тем самым преобразует нагрузку, создаваемую корпусом 24 a , в сжимающую силу под нагрузкой на диафрагму 42 с зажатой частью 76 сжимаемой диафрагмы между опорной поверхностью 74 и опорной поверхностью корпуса клапана 72 .Эта зажатая часть 76 помогает изолировать место сварки, в частности сварной шов 62 и часть или всю зону термического влияния 64 .

Следует отметить, что вариант осуществления по фиг. 13A, B не является симметричным зажимным кольцом относительно оси X, хотя при необходимости оно может быть выполнено симметричным. Зажимное кольцо 400 представляет собой нижнюю опорную поверхность 412 в непосредственной близости от несмачиваемой стороны диафрагмы 42 , чтобы поддерживать диафрагму 42 , особенно когда диафрагма испытывает напряжение вверх под давлением жидкости, когда клапан открыт.Хотя зажимное кольцо , 400, асимметрично относительно радиальной оси Y, оно может иметь соответствующие размеры, так что, если оно установлено вверх ногами в ориентации, противоположной показанной на фиг. 12, профиль высоты может не допускать установку корпуса 24 a на корпусе клапана 32 .

Со ссылкой на фиг. 14 и фиг. 14A-14C проиллюстрирован вариант фиксации дополнительного крепежного болта. Эта особенность может использоваться, например, для удержания крепежных болтов 450 , которые используются для прикрепления основания 12 к соседнему коллектору, подложке или другой поверхности.Хотя это проиллюстрировано в терминах устройства коллектора для поверхностного монтажа, удерживающая деталь может использоваться в любом приложении, где желательно удерживать крепежный болт с корпусом, в котором корпус может вмещать удерживающий элемент.

Монтажные болты 450 входят в монтажные отверстия 14 (РИС. 2) и используются для прикрепления основания 12 (включая узел клапана и привода) к поверхности, такой как коллектор, подложка и скоро. Удерживающая деталь 452 , в этом примере реализованная в виде кольцевого уплотнительного кольца 452 , расположена на корпусе 24 и имеет размер, обеспечивающий предпочтительно плотную посадку.На фиг. 14 уплотнительное кольцо 452 было прижато вниз достаточно близко к основанию 12 , чтобы войти в контакт с поверхностью 450 a крепежных болтов 450 . Уплотнительное кольцо 452 должно быть выбрано достаточной ширины, чтобы предотвратить выпадение монтажных болтов 450 из соответствующих монтажных отверстий 14 . Таким образом, уплотнительное кольцо 452 предотвращает выпадение монтажных болтов 450 из соответствующих монтажных отверстий 14 во время нормального обращения и транспортировки перед установкой узла 10 на поверхность.Как показано на фиг. 14A, чтобы удалить или вставить один или несколько крепежных болтов 450 в их соответствующие монтажные отверстия 14 , уплотнительное кольцо 452 можно свернуть или сдвинуть вверх по корпусу 24 для обеспечения достаточного зазора. чтобы можно было вставить или удалить крепежные болты. На фиг. 14B уплотнительное кольцо 452 сдвинуто вниз достаточно, чтобы мешать выпадению крепежных болтов 450 . На фиг. 14C, после того, как узел 10 был установлен на поверхность (не показана), уплотнительное кольцо 452 можно оставить на месте или подтянуть в другое положение.

Настоящие изобретения также предполагают способы, связанные с производством, работой и использованием зажимного кольца и других конструктивных особенностей диафрагменного устройства. В одном варианте осуществления, например, способ изготовления диафрагменного клапана может включать в себя этапы приваривания внешней части диафрагмы к корпусу клапана и приложения сжимающей нагрузки к диафрагме по отношению к корпусу клапана в месте зажима, которое находится между приваренными часть диафрагмы и центр диафрагмы.

No related posts.