Müəllif: Nurlan Rəhimli
Xülasə: Bu tezisdə pyezoelektrik elementin işləmə metdodu, addım mühərrikinin iş prinsipi, onun əsas funksiyaları, tibbdə tətbiqi zamanı üstün və mənfi cəhətləri həmçinin yüksək maqnit sahəsi olan yerlərdə isifadəsi və MRT cihazında zondun dəqiqliyinin artırıması şərh edilmişdir.
Əsas mətn
Mexaniki deformasiya nəticəsində elektrik sahəsi yaradan elementlər pyezoelektriklər adlanır.Bu hadisəyə pyezo effekt hadisəsi deyilir. İlk dəfə Jak Küri tərəfindən müşahidə edilmişdir Pyezoelektrik maddəyə müəyyən F qüvvəsi ilə təsir etdikdə həmin maddənin lövhəsi deformasiyaya uğrayır bu zaman lövhədə müəyyən elektrik enerjisi yaranır. Hər gün istifadə etdiyimiz alışqanın barmağımız ilə sıxdıqımız hissədəki deformasiya edən maddə pyezoelektrikdir. Həmin maddədə yaranan enerji alışqandakı qaza təsir edir və yanğın baş verir. Pyezoelektrik addım mühərrikinin iş prinsipi müəyyən gərginliklə təsir etdikdə daxilindəki elementin şəkil dəyişikliyinə əsaslanan bir elektrik mühərrikidir.Pyezoelektrik addım mühərrikəri 80 ci illərdə Yaponiyada təkminləşdirildi. İnsan qulağı tərəfindən eşidilməyən 40–45 kHz ultrasəs tezliyində işləyirdi. Pyezoelektrik addım mühərrikləri pyezoelektrik maddənin deformasiyasının və ya titrəyşinin elektrik yükünə çevrildiyi tərs pyezoelektrik effektinə əsaslanır. Pyezoelektrik maddə düzünə və fırlanan hərəkət edir Beləliklə akustik və ultrasəs titrəmələr yaradır. Bu mexanizimdə düzünə hərəkət bir tırtılın hərəkət tərzinə bənzəyən yəni, yığılma və genişlənmə ilə irəli getməsini xarakterizə edir. Düzgün işləyən bir pyezoelektrik mühərrik fasiləsiz ultrasəs titrəmələri ilə hərəkət yaradır. Bu titrəyişlər 40–200 kHz ultrasəs tezliyində olur.
Adi pyezoelektrik mühərriki əsasən üç pyezo elementdən ibarət olur. Pyezo elementlərin bəziləri sürüşdürcü ilə əlaqədədir (şəkil 1, a) və bir növ fırlanma mexanizm olaraq iş görərkən, digərləri sürüşdürücünü itələmə hərəkətini (şəkil 1, b) yerinə yetirmək üçün istifadə olunur. Bu mexanizm işə düşdükdə, B pyezo elementi genişlənərkən, A pyezo elementi geri cəkilir. Sadəcə B pyezo elementi sürüştürücü ilə əlaqədə qalır. C pyezo elementi (şəkil 1, b) də göstərilən B pyezo elementinin əlaqəsi vasitəsilə sürüşdürücünün translyasiyasını həyata keçirmək üçün genişlənir. Daha sonra A pyezo elementi genişlənir və B pyezi elemti geri çəkilir. İndi isə A pyezo elementi sürüşdürücü ilə əlaqədə olur.(şəkil 1, c).
Tibbdə beyin xərçəngi və bu kimi ağır xəstəliklər yüksək həssaslığa malik tibbi avadanlıqlarla həyata keçirilir. Amma bu avadanlıqlar ilə işləyən həkimlər müəyyən problemlər ilə üzləşir.Onlar MRT (Maqnit Rezonans Tomoqrafiyası) cihazında istifadə edərək şişin yüksək keyfiyyətdə çəkilmiş şəkillərini əldə edə yaxud şişin aradan qaldırılması üçün ultra dəqiqlikdə işləyən tibbi alətlərdən istifadə edirlər. Lakin ikisini eyni anda edə bilməzlər. Ən azından bunu əvvəllər edə bilmirdilər. Günümüzdə Worcester Politexnik İnsitutunun professoru Gerg Fischer, MRT cihazının içərisində istifadə üçün nəzərdə tutulmuş bir cərrahi robot hazırlamaqla məşğuldur. Yüksək maqnitli sahələrdə işləyən belə bir robot hazırlamaq asan deyil.
Cərrahi qurğuların layihələndirilməsi prosesi çətinliklərlə doludur. Bu qurğular dəqiq, sürətli işləməli, etibarlı və ultra yüksək tezliyə malik olmalı və sabit cərəyanla qidalanmalıdır. Bütün bunları təmin etdikdən sonra da, professor Gerg Fischer başqa cətinlik ilə üzləşdi. MRT cihazı tərəfindən yaradılmış yüksək maqnitli sahə robotun hissələri, mühərriki hətta vint kimi kiçik obyektlərədə təhlükə yaradıb onları sıradan çıxarda bilir.Bunun cavabı pyezoelektrik addım mühərrikidir. Yuxarıda qeyd olunduğu kimi, 40–200 kHz ultrasəs tezliyində işləyən addım mühərrikinin bu robotda istifadəsi çox əlverişlidir.
Nəticə
Mexanizmdə yer alan müxtəlif addımlar səbəbindən bir pyezoelektrik mühərriki tipik olaraq aşağı hərəkət sürətinə (yəni <10 mm/s) çata bilir. Bundan əlavə, addım zamanı əlaqədə hər növ sürtünmələr baş verdiyi üçün tez aşılanacaqdır. Çünki yüksək sürətli işləmə zamanı bunlar gözlənilən nəticədir. Buna görə də bir pyezoelektrik addım mühərriki digər mühərriklərdən daha az ömürə sahib olur. Amma bu mühərrikdəki addımlar vasitəsilə robotun işləmə sürəti dəfələrcə artır və bu zaman xəstəni daha etibarlı nəticələrlə müalicə etmək mümkün olur. Qeyd edildiyi kimi, digər tərəfi isə yüksək maqnit sahəsi yaradan MRT cihazında problemsiz işləyərək xəstənin təhlükəsizliyinin qarantiyasını təmin edir.
Ədəbiyyat
1. https://xeryon.com/technology/how-do-piezo-motors-work/ ms/1
2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Пьезоэлектрик
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Piezoelectric_motor
4. https://www.explainthatstuff.com/piezoelectricity.html
ÇAP OLUNUB: Sumqayıt Dövlət Universiteti — MAGİSTRANTLARIN XX RESPUBLİKA ELMİ KONFRANSININ MATERİALLARI I HİSSƏ. Yeni informasiya texnalogiyaları
https://www.ssu-conferenceproceedings.edu.az/pdf/magistratura1.pdf səh 191.
