Ултразвуков излъчвател. Инфразвуков излъчвател за шумни съседи

Ултразвуковият трансдюсер е генератор на мощни ултразвукови вълни. Както знаем, човек не чува ултразвуковата честота, но тялото я усеща. С други думи, ултразвуковата честота се възприема от човешкото ухо, но определена част от мозъка, отговорна за слуха, не може да дешифрира тези звукови вълни. Тези, които изграждат аудио системи, трябва да са наясно с това висока честотамного неприятно за слуха ни, но ако вдигнем честотата на още по-високо ниво (ултразвуков диапазон), тогава звукът ще изчезне, но всъщност е така. Мозъкът ще се опита безуспешно да декодира звука, което ще доведе до главоболие, гадене, повръщане, световъртеж и др.

Ултразвуковата честота отдавна се използва в различни области на науката и технологиите. С помощта на ултразвук можете да заварявате метал, да миете и много други. Ултразвукът се използва активно за отблъскване на гризачи в селскостопанските машини, тъй като тялото на много животни е адаптирано да общува със собствения си вид в ултразвуковия диапазон. Има и данни за отблъскване на насекоми с ултразвукови генератори, много компании произвеждат такива електронни репеленти. Предлагаме ви самостоятелно да сглобите такова устройство, съгласно горната схема:

Помислете за дизайна на доста прост ултразвуков пистолет с висока мощност. Чипът D4049 работи като генератор на ултразвукови честотни сигнали, има 6 логически инвертора.

Микрочипът може да бъде заменен от вътрешен аналог K561LN2. Необходим е 22k регулатор за регулиране на честотата, тя може да бъде намалена до чуваем диапазон, ако резисторът 100k се замени с 22k, а кондензаторът 1.5nF се замени с 2.2-3.3nF. Сигналите от микросхемата се подават към изходния етап, който е изграден само на 4 биполярни транзисторисредна мощност. Изборът на транзистори не е критичен, основното е да изберете допълнителни двойки, които са възможно най-близки по отношение на параметрите.

Като радиатор можете да използвате буквално всякакви RF глави с мощност от 5 вата или повече. От домашния интериор можете да използвате глави като 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6. Такива високочестотни глави могат да бъдат намерени в акустични системи, произведени в СССР.

Необходим е за много широка гама от устройства - репелери за мишки, комари, кучета. Или просто като ултразвук пералня. Също така с този EPU можете да поставите интересни експерименти и експерименти (другарите добавят: включително със съседи :)). Може да се използва за намаляване на времето за ецване и промиване печатни платки, намалявайки времето за накисване на прането. Ускоряването на химичните процеси в течност, облъчена с ултразвук, се дължи на явлението кавитация - появата в течността на множество пулсиращи мехурчета, пълни с пари, газ или смес от тях и звуково-капилярен ефект. По-долу е дадена диаграма на ултразвуков генератор с променлива честота, взета от списание Radioconstructor.

Схемата се основава на два правоъгълни генератора на импулси и мостов усилвател на мощност. На логическите елементи DD1.3, DD1.4 е направен регулируем генератор на импулси под формата на меандър на ултразвукова честота. Работната му честота зависи от капацитета на кондензатора C3 и общото съпротивление на резисторите R6, R4. Колкото по-високо е съпротивлението на тези резистори, толкова по-ниска е честотата. На елементите DD1.1, DD1.2 е направен нискочестотен генератор с работна честота около 1 Hz. И двата генератора са свързани помежду си чрез резистори R3, R4. Кондензатор C2 е проектиран да гарантира, че честотата на високочестотния генератор се променя плавно. Ако кондензатор C2 е шунтиран от превключвател SA1, тогава честотата на високочестотния генератор ще бъде постоянна. Мостовият импулсен усилвател на мощността е направен върху чип DD2 и транзистори с полеви ефекти.Инверторите на чипове задвижват FET ретранслатори. Когато щифтове 3, 6 DD2 log. О, тогава ще има дневник на изходите DD2.3, DD2.4. 1. Съответно в този момент транзисторите VT1, VT4 ще бъдат отворени и VT2, VT4 ще бъдат затворени. Използването на правоъгълен сигнал води до богата на хармоници акустична емисия. Като излъчватели на ултразвук се използват две високочестотни динамични глави от типа 2GD-36-2500. Можете също да използвате 6GD-13 (6GDV-4-8), EGD-31 (5GDV-1-8) и други подобни. Ако е възможно, препоръчително е да ги замените с мощен пиезокерамичен излъчвател или магнитостриктор, който можете да опитате да направите сами, като навиете няколко десетки оборота на многожилен многожилен проводник върху U-образно феритно ядро ​​от телевизор TVS Меден проводники използвайте малка стоманена плоча като мембрана. Намотката трябва да бъде поставена върху масивна опора. P-каналните полеви транзистори могат да бъдат заменени с IRF5305, IRF9Z34S, IRF5210; p-канал - IRF511, IRF541, IRF520, IRFZ44N, IRFZ48N. Транзисторите са монтирани на радиатори. Чиповете могат да бъдат заменени с 564LA7, CD4011A, K561LE5, KR1561LE5, CD4001B. Индуктор L1 - всяка миниатюрна индуктивност 220 .... 1000 μH. Резистори R7, R8 - домашен проводник. Променлив резистор SP3-30, SP3-3-33-32 или със захранващ ключ SP2-33-20.Изтегляме разпечатаното в архива.

Настройка. Двигателят на променливия резистор R5 е настроен на средно положение, контактите на превключвателя SA1 са затворени, чрез избиране на капацитета на кондензатора C3 и съпротивлението на резистора R6, честотата на генератора е настроена на DD1.3, DD1 .4 около 30 kHz. Освен това контактите SA1 се отварят и чрез избиране на съпротивленията на резисторите R2, R3 и R4 трябва да се настрои отклонението на ултразвуковата честота от 24 kHz до 35...45 kHz. Не трябва да се прави по-широк, тъй като или работата на устройството ще стане чуваема за човек, или загубите при превключване ще се увеличат значително полеви транзистории ефективността на излъчвателите на звук ще спадне. Не се допуска прекъсване на генератора на DD1.3, DD1.4, тъй като това може да повреди намотките на динамичните глави. Източникът на захранване трябва да бъде проектиран за ток от най-малко 2 A. Захранващото напрежение може да бъде от 11 до 13 волта.

Днес сглобих такава схема на ултразвуков излъчвател - не работи много добре, но! След като помислих малко с ума си, стигнах до извода, че е необходимо да се увеличи капацитетът на C3 до 2200 pF, след което грешката във веригата беше естествено елиминирана - в елемента DD2.2 щифтовете 4 и 6 бяха смесени нагоре. И ето, това работи. Вярно е, че не е възможно да издържите този пронизителен звук дълго време, променяйки се в широк диапазон, дори за тези, които са в други стаи. Главата дори не започва да боли, но изглежда, че е притисната в менгеме, гадно гадно състояние, издържано 30 секунди.

Консумацията на ток може да се изчисли въз основа на съпротивлението на използвания ултразвуков излъчвател, мисля, че всеки помни закона на Ом. Например имам 16 ома, приемайки 100% от крайното стъпало като ефективност, което е почти така, получаваме 750 mA при захранващо напрежение 12 V. Не трябва да променяте напрежението, иначе мощността ще падне , и какъв е смисълът да го намалявам? Захранвам моя ултразвуков излъчвател от банка 12 V. При падане на напрежението честотата е повече или по-малко стабилна. Диапазонът на изходната честота варира в широк диапазон с променлив резистор от звуков спектър до нечуваем, необходимо е само да изберете правилния работен цикъл на импулса за правилна работасхема. Устройството е сглобено и тествано от: GOVERNOR.

За генериране на ултразвук се използват специални излъчватели от магнитострикционен тип. Основните параметри на устройствата включват съпротивление и проводимост. Допустимата стойност на честотата също се взема предвид. Дизайнът на устройството може да варира. Трябва също да се отбележи, че моделите се използват активно в ехолотите. За да разберете излъчвателите, е важно да разгледате тяхната схема.

Схема на устройството

Стандартният магнитостриктивен ултразвуков преобразувател се състои от стойка и набор от клеми. Магнитът е директно свързан към кондензатора. В горната част на устройството има намотка. В основата на излъчвателите често се монтира затягащ пръстен. Магнитът е подходящ само за неодимов тип. В горната част на моделите има прът. За фиксиране се използва пръстен.

Модификация на пръстена

Пръстеновите устройства работят при проводимост от 4 микрона. Много модели са направени с къси стойки. Трябва също да се отбележи, че има модификации на полевите кондензатори. За да сглобите магнитострикционен излъчвател със собствените си ръце, се използва соленоидна намотка. В този случай е важно да настроите клемите на ниско прагово напрежение. По-целесъобразно е да изберете феритен прът с малък диаметър. Затягащият пръстен се монтира последен.

Дворно устройство

Направата на магнитострикционен излъчвател със собствените си ръце е доста проста. На първо място се подготвя стелаж за пръта. След това е важно да изрежете стойката. Можете да използвате метален диск за това. Експертите казват, че стойката трябва да бъде с диаметър не повече от 3,5 см. Клемите за устройството са избрани за 20 V. В горната част на модела е фиксиран пръстен. Ако е необходимо, можете да навиете лентата. Индексът на съпротивление на излъчвателите от този типе в района на 30 ома. Работят с проводимост минимум 5 микрона. Навиването в този случай не се изисква.

Модел с двойно навиване

Устройствата с двойна намотка се произвеждат в различни диаметри. Проводимостта на моделите е около 4 микрона. Повечето устройства имат висок вълнов импеданс. За да направите магнитостриктивен излъчвател със собствените си ръце, се използва само стоманена стойка. В този случай не е необходим изолатор. Феритното ядро ​​е разрешено да се монтира върху облицовката. Експертите препоръчват предварително да подготвите о-пръстен. Трябва също да се отбележи, че за сглобяването на емитер е необходим кондензатор от полеви тип. Входното съпротивление на модела трябва да бъде не повече от 20 ома. Намотките са монтирани до пръта.

Рефлекторни излъчватели

Радиаторите от този тип се отличават с висока проводимост. Моделите работят при напрежение 35 V. Много устройства са оборудвани с полеви кондензатори. Да направите магнитострикционен излъчвател със собствените си ръце е доста проблематично. На първо място, трябва да изберете прът с малък диаметър. В този случай клемите са подготвени с проводимост от 4 микрона.

Вълновият импеданс в устройството трябва да бъде от 45 ома. Плочата е монтирана на стойка. Намотката в този случай не трябва да влиза в контакт с клемите. В долната част на устройството трябва да има кръгла стойка. За фиксиране на пръстена често се използва обикновена електрическа лента. Кондензаторът е запоен върху манганита. Трябва също да се отбележи, че пръстените понякога се използват с наслагвания.

Устройства за ехолоти

За ехолотите често се използва магнитострикционен ултразвуков преобразувател. Как да направите модел със собствените си ръце? Домашните модификации се правят с проводимост от 5 микрона. те са средно 55 ома. За да се направи мощен ултразвуков прът, се използва 1,5 см. Намотката на соленоида се навива на малки стъпки.

Експертите казват, че е по-целесъобразно да изберете стелажи за излъчватели от неръждаема стомана. В този случай клемите се използват с ниска проводимост. Кондензаторите пасват различен тип. за излъчватели е около 14 вата. За фиксиране на пръта се използват гумени пръстени. Електрическата лента е навита в основата на устройството. Също така си струва да се отбележи, че магнитът трябва да бъде инсталиран последен.

Модификации за риботърсачи

Устройствата за търсене на риба се сглобяват само с жични кондензатори. Първо трябва да инсталирате стелажа. По-целесъобразно е да се използват пръстени с диаметър от 4,5 см или повече.Намотката на соленоида трябва да приляга плътно към пръта. Доста често кондензаторите са запоени в основата на емитерите. На два терминала са направени някои модификации. Феритният прът трябва да бъде фиксиран върху изолатора. За укрепване на пръстена се използва електрическа лента.

Модели с нисък импеданс

Устройствата с нисък импеданс работят при 12 V. Много модели имат два кондензатора. За да сглобите устройство, което генерира ултразвук със собствените си ръце, ще ви е необходим прът от 10 см. В този случай кондензаторите са инсталирани на излъчвателя от кабелен тип. Намотката се навива последна. Трябва също да се отбележи, че за сглобяване на модификацията е необходим терминал. В някои случаи се използват полеви кондензатори от 4 микрона. Настройката на честотата ще бъде доста висока. По-целесъобразно е да инсталирате магнита над терминала.

Устройства с висок импеданс

Ултразвуковите трансдюсери с висока устойчивост са много подходящи за приемници с къси вълни. Можете сами да сглобите устройството само на базата на преходни кондензатори. В този случай клемите са избрани за висока проводимост. Доста често магнитът е монтиран на стойка.

Стойката за излъчвателя се използва с ниска височина. Трябва също да се отбележи, че един прът се използва за сглобяване на устройството. За да изолирате основата му, е подходяща обикновена електрическа лента. В горната част на излъчвателя трябва да има пръстен.

Прътови устройства

Веригата тип прът включва проводник с намотка. Кондензаторите имат право да използват различен капацитет. Те обаче могат да се различават по проводимост. Ако вземем предвид прост модел, след това стойката се приготвя в кръгла форма и клемите се настройват на 10 V. Намотката на соленоида се навива последна. Трябва също да се отбележи, че магнитът е избран неодимов тип.

Самата щанга е поставена на 2,2 см. Клемите могат да се монтират на подплата. Трябва също да се отбележи, че има модификации за 12 V. Ако разгледаме устройства с полеви кондензатори с голям капацитет, тогава минималният диаметър на пръта е 2,5 см. В този случай намотката трябва да бъде навита до изолацията. В горната част на излъчвателя е монтиран защитен пръстен. Стойките се допускат да се изработват без подплата.

Модели с еднопреходни кондензатори

Излъчвателите от този тип дават проводимост на ниво от 5 микрона. В същото време индикаторът им за вълново съпротивление достига максимум 45 ома. За да се произведе самостоятелно излъчвателят, се подготвя малка стойка. В горната част на стойката трябва да има гумена подложка. Трябва също да се отбележи, че магнитът е подготвен от неодимов тип.

Експертите съветват да го инсталирате върху лепило. Клемите за устройството са избрани за 20 вата. Кондензаторът е директно инсталиран над облицовката. Пръчката се използва с диаметър 3,3 см. В долната част на намотката трябва да има пръстен. Ако разгледаме модели за два кондензатора, тогава пръчката може да се използва с диаметър 3,5 см. Намотката трябва да бъде навита до самата основа на емитера. Лентата е залепена на дъното на дренажа. Магнитът е монтиран в средата на стелажа. Клемите трябва да са отстрани.

Винаги се е смятало, че моят дом е моята крепост. Има обаче моменти, когато е просто невъзможно да бъдете в собствения си апартамент.

Много неща могат да причинят неудобства: шумни ремонти в съседен апартамент, много силна музика и, разбира се, пиянска кавга отгоре всяка вечер за дълъг период от време.

Шумът, който продължава денонощно, ви кара незабавно да потърсите поне някакво решение за премахването му. Въпреки това, не всеки знае как да преодолее шумните съседи.

Федералният закон гласи, че нивото на шума не трябва да надвишава 40 dB от седем сутринта до единадесет вечерта, но през нощта тази цифра не трябва да надвишава 30 dB.

Ако вземем поне някакво сравнение, тогава всички звуци трябва да са три пъти по-тихи от алармата на колата. Но все пак не забравяйте, че във всеки регион могат да се правят промени в този закон.

Ако нормите са нарушени от потребители на жилищни помещения, всички действия на безскрупулни съседи преминават в категорията на административно нарушение.

Случва се обаче, че докато законите съществуват, те за съжаление не се прилагат. В този случай има няколко възможности за решаване на проблема.

Когато много силната музика е пречка, можете да се опитате да преговаряте мирно. Този метод несъмнено се счита за най-добрият в този момент, ако всички участници в този конфликт са в адекватно състояние.

Можете да обясните, че имате малко дете в апартамента си и то трябва да почива през деня, но вечер трябва да си ляга в девет. Можем да правим компромиси и да се разбираме.

В случай, че мирните преговори не са в полза, можете да отидете при районния полицейски служител, който трябва да разреши тази ситуация по искане на жалбоподателя. Ако се случи пиянска кавга в апартамента на съсед, тогава е най-добре да не влизате в нея, тъй като има възможност за страдание. В този случай трябва да се намесят органите на реда, които веднага ще пристигнат на място и ще отстранят конфликта.

Съседи правят ремонт

Всички ремонти са отделна тема. Извършвайки работа с помощта на бормашина, човек честно смята, че не прави нищо лошо, тъй като работното време и следователно законът не е нарушен.

Но в някои случаи този вид шум може да обезпокои и стара жена, която има мигрена, и да събуди малко дете. В този случай не можете да се оплачете, тъй като законът всъщност не е нарушен.

Ако човек е добре възпитан, тогава можете самостоятелно да определите времето, в което той да извърши най-шумните ремонтни дейности, което ще ви позволи през този период от време да отидете на разходка с детето или да не си лягате в дадено време, но просто го преместете.

Молба за помощ

И така, какво да направите, ако шумът продължава, но е невъзможно да се съгласите? Трябва да се отбележи, че пристигането на районния полицай често просто не дава резултатите, които бихме искали. Често този моментзависи от това как процъфтява корупцията този раздели, разбира се, върху личността на нарушителя.

В случай, че районният полицай не предприеме никакви действия по заявлението или нищо не се промени след пристигането му, трябва да се свържете директно с прокуратурата, която следи за спазването на законите. Там трябва да се уреди и отговорът ще дойде при вас в писмен вид.

Ако тук не са помогнали, остава само съдът. Ако бъде заведено дело, тогава трябва да има сериозни доказателства, че наистина е невъзможно да се отпуснете в апартамента си заради шумните съседи.

Как ще се отрази искането до жилищния офис?

Има още една инстанция, към която можете да подадете жалба за особено шумни съседи отгоре, които просто искат да дразнят. Трябва да отидете там, ако наистина няма незаконно действие, което е сбиване.

Например, някъде постоянно лае куче или просто силна музика от съсед от горния етаж. В тези случаи е допустимо да се кандидатства в жилищния офис. По правило служителите на такава институция казват, че е възможно да се проведе някакъв вид разговор, но не е факт, че ще им бъде отворен апартамент. Така че е по-лесно да се обадите на полицията.

Полицаите обаче също не бързат да помогнат, тъй като изходната им позиция е създадена само за противозаконни действия, а силната музика е дело на ЖЕС. И когато кръгът е затворен, трябва да се мисли за алтернативни методи.

Има и изключения

В закона за мълчанието има клаузи, които може да не подлежат на срокове.

Елементи като:

• Малко болно дете плаче;
• Котка мяука или куче лае;
• Църковните камбани бият;
• Провеждане на събития и празници на улицата;
• Шумна спасителна или спешна работа.

Последици за нарушителите

След като е направено първото предупреждение, но няма ефект, следва да се наложи административна глоба. Стойността му ще зависи само пряко от това кой е бил причината за безпокойство - индивидуаленили законни.

В допълнение към закона се казва, че тези, които обичат да поставят усилвател на балкон, могат да бъдат привлечени да платят глоба. Законът има ясни критерии за нарушаване на мълчанието, за което ще трябва да заплатите глоба:

1. Строително-ремонтни дейности през нощта;
2. Използване на пиротехника и фойерверки;
3. Слушане на силна музика при използване на усилватели;
4. Свирене, силни писъци и други.

Самопомощ

В случай, че никакви методи вече не помагат да се справите с шумните съседи, можете просто да направите ремонт, като използвате материали с повишени звукоизолиращи свойства.

Това обаче не винаги е изходът. И да, това е доста караница. Можете да опитате да използвате инфразвук.

Какво е инфразвук?

Инфразвук се наричат ​​еластични вълни, които са аналози на звука, но имат повече ниски честотикоито човекът не чува. Горната граница на инфразвуковия диапазон е 16-25 Hz.

Досега не е открита долна граница. Всъщност инфразвукът присъства във всичко: и в атмосферата, и в горите, и дори във водата.

Действия на инфразвука

Инфразвуковите въздействия възникват поради резонанс, който е честотата на трептене Голям бройпроцеси в тялото. Алфа, бета и делта мозъчните ритми също възникват върху чистотата на инфразвука, както по принцип и сърдечния ритъм.

Инфразвуковите вибрации могат да съвпадат с вибрациите в тялото. Впоследствие последните се усилват, поради което работата на някой орган се проваля. Може да се стигне не само до нараняване, но и до разкъсване.

Честотата на трептенията в човешкото тяло варира от 8 до 15 херца. Във време, когато човек е изложен на звуково излъчване, всички физически вибрации могат да изпаднат в резонанс, но амплитудата на микроконвулсиите ще се увеличи многократно.

Естествено, човек няма да може да разбере усещането за това, което засяга, защото звукът не се чува. Има обаче известно състояние на тревожност. Ако има изключително продължително и активно въздействие на специален звук върху целия човешки орган, тогава има разкъсвания на вътрешни съдове, както и на капиляри.

Тайфун, земетресение и вулканично изригване излъчват честота от 7-13 херца, което призовава човек бързо да се оттегли от мястото, където се случват бедствията. Инфразвук и ултразвук много лесно могат да доведат човек до самоубийство.

Много опасен интервал от звук е честота от 6-9 херца. Много силни психотронни ефекти се проявяват най-вече при честота от 7 херца, която е подобна на естествените трептения на мозъка.

В такъв момент всяка работа от умствено естество просто става невъзможна, тъй като има чувството, че главата може да „спукне като диня“ във всеки момент. Ако няма силно въздействие, тогава просто звъни в ушите и се появява усещане за гадене, зрението се влошава и човекът се поддава на необясним страх.

Звук със средна интензивност може да разстрои храносмилателните органи, мозъка, да доведе до парализа, слепота и обща слабост. Силният удар уврежда или напълно води до сърдечен арест.

ултразвуков излъчвател

Можете самостоятелно да изградите инфразвуков излъчвател, който няма да навреди човешкото тяло, но нежеланият квартал ще стане по-малко шумен след прилагането му.

Ултразвуков дизайн

Схемата е следната: най-простият генератор за създаване на трептения се стартира от намотката, която е налична в високоговорителя за звук. Релето е необходимо за стартиране на кондензатора. Ако натиснете високоговорителя, за да възпроизведете звук, той напълно ще се изключи.

След това веригата започва да работи на резонансната честота на намотката. Нуждаете се и от транзистори, които ще бъдат нискочестотни и ще произвеждат определена звукова мощност. Като захранване се използва захранване от девет волта от неработещ модем.

Резисторите R2 и R4 са регулатори на звука. Веригата работи на резонанс на махало. Въпреки това, цялата електрическа енергия отнема около два вата, но мощността е около двадесет, така че високоговорителят не работи без тях.

Всеки високоговорител ще свърши работа. Предпоставка е да го инсталирате в кутията, тъй като в този случай акустични " късо съединение". Под формата на тяло идеално пасва тенджера. При високоговорителя за звук, когато се използва електрически мозайката, ушите се отрязват, след което се забива в кофа и се залепва по периметъра с „момент“.

Настройка на инфразвуково устройство

Първоначално цялата система се сглобява на маса и всички електрически части се проверяват напълно. Първоначално това трябва да се направи без тежест. След включване високоговорителят трябва да започне да бръмчи на резонансната честота.

Ако не се получи веднага, струва си да работите с капацитета на кондензатора. След това цялото устройство се сглобява в тенджера, всички пукнатини между високоговорителя и корпуса се залепват с „момент“, след което спиралата за тежест трябва да се залепи с лепило и да се залепи към конуса на високоговорителя за звук.

Ако не можете да намерите нормален хилиметър, трябва да настроите ултразвуковата честота на 13 Hz с помощта на осцилоскоп и нискочестотен генератор според фигурата на Lissajous. След това захранването се включва, за да се тества за няколко секунди, за да се види какво ще се случи. След това устройството се изключва и започва изрязването на тежестната спирала до получаване на двоен Lissajous.

Потопяемият ултразвуков преобразувател е устройство, предназначено да предава ултразвукови вибрации в течна среда, съдържащо запечатан корпус с диафрагма, която е част от повърхността на този корпус, вътре в която са разположени и фиксирани върху диафрагмата пиезоелектрични излъчватели, електроди, които са електрически свързани към високочестотен кабел, който служи за захранване на пиезоелектрични излъчватели с високочестотно електрическо напрежение от генератор на ултразвукова честота.

Използва се за възбуждане на ултразвукова кавитация в течна миеща среда, което осигурява интензифициране на процесите на почистване на части от замърсяване. Използват се във вани за ултразвуково почистване с обем над 50 литра.

Фиг.1 Потопяем преобразувател
в W.Z. баня

Устройството на ултразвуковия потопяем преобразувател е схематично показано на фиг.1.

Генераторът е свързан към 220 волта 50 Hz мрежа и преобразува честотата на напрежението до 25 000 Hz (25 kHz) или 35 kHz. в зависимост от дизайна на потапящия преобразувател.

Високочестотното напрежение се подава чрез кабел в запечатан корпус на преобразувателя, изработен от неръждаема стомана, вътре в който са монтирани пиезоелектрични излъчватели, свързани паралелно.

Фиг.2 Устройството на пиезоелектричния излъчвател

Пиезоелектричният преобразувател е основният блок на потопяемия ултразвуков преобразувател. Устройството на този излъчвател е показано на фиг.2.

Емитерът има две пиезоелектрични пластини (пиезоелектрични елементи), разположени между две метални пластини: стоманена от задната страна и алуминий отпред.

Пиезоелектричните елементи се изтеглят заедно с наслагванията посредством централен болт. Към централния електрод, разположен между пиезоелектричните елементи, се прилага високочестотно напрежение.

Пиезоелектричният преобразувател преобразува електрическата енергия във високочестотни механични вибрации, които се предават на диафрагмата на потопяемия преобразувател, откъдето тези вибрации се предават на миещата течност.

Броят на пиезоелектричните излъчватели в потопяемия ултразвуков преобразувател може да бъде от 4 до 11 или повече броя.

Пиезоелектричните излъчватели са фиксирани върху диафрагмата чрез лепило.

Фиг.3 Потопяем преобразувател

Общ изглед на ултразвуковия потопяем трансдюсер с частично изрязване задна корицапоказано на фиг.3. Вижда се, че пиезоелектричните излъчватели са подредени в няколко реда, по два на всеки ред.

Потопяемите ултразвукови преобразуватели могат да се използват както в специално предназначени за тях ултразвукови почистващи вани, така и във вече налични за клиента почистващи вани. Удобството на тези трансдюсери е, че могат лесно да се монтират в различни части на обема на ваната.

За разлика от ултразвукови преобразувателиздраво закрепени към дъното или отстрани на почистващата вана, потапящите се преобразуватели могат да се сменят за минути.

Генераторът за захранване на потопяеми преобразуватели с високочестотно напрежение може да бъде разположен на разстояние до 6 метра от ултразвуковата вана.

Методи за монтиране на потапящи преобразуватели в ултразвукова почистваща вана

Потопяемите преобразуватели могат да се поставят в почистващи вани по три различни начина:

1. поставяне на трансдюсера на дъното на ваната;
2. окачване на стената на банята;
3. монтиране на трансдюсера на стената на ваната.

Фиг.4 Поставяне на трансдюсера в ултразвуковата вана

Първите два метода не изискват правене на дупки в стената на ваната.

Някои видове монтиране на потопяем преобразувател в ултразвукова почистваща вана са показани на фиг.4.

При поставяне на преобразувателя на дъното на ваната е необходимо да се вземе предвид височината на слоя измиващ разтвор над диафрагмата на преобразувателя.

Трябва да се стремим да гарантираме, че височината на този слой ще бъде кратна на половината от дължината на вълната на ултразвуковите вибрации, предавани към почистващия разтвор от потапящия преобразувател.

В този случай, поради отразяването на вълни от ултразвукови вибрации от интерфейса вода-въздух, в разтвора за измиване се създава зона на стоящи вълни (феномен на реверберация). При реверберацията на ултразвукови вълни в течност ефективността на ултразвуковото почистване е малко по-висока.

Като пример, нека определим оптималната височина на този слой за конкретен потапящ преобразувател.

Известно е, че скоростта на звука във вода е 1485 m/s. Дължината на вълната на ултразвуковите вибрации е равна на деленето на скоростта на звука на честотата на тези вибрации.

Да предположим, че имаме потопяем ултразвуков преобразувател, чиято честота на трептене на диафрагмата е 25 000 Hz (25 kHz). Дължината на вълната в този случай ще бъде 0,0594 м. Половината от дължината на вълната е 0,0297 м или 2,97 см. Оптималната височина на течността в този случай над повърхността на потапящия преобразувател трябва да бъде 2,97 см x n, където n е всяко положително цяло число.

Фиг.5 Стоящи вълни в ултразвукова вана

Например, за n=40 оптималната височина на нивото на измиващия разтвор над повърхността на потапящия преобразувател ще бъде 2,97x40=118,8 см. Горното е илюстрирано на фиг.5.

Поставянето на потопяеми ултразвукови преобразуватели по стените на почистващата вана се препоръчва, когато нейната дълбочина е повече от два пъти по-малка от нейната ширина или дължина. В този случай преобразувателите могат да бъдат поставени както на едната стена на ваната, така и на противоположните й стени.

Видеото показва поставянето на потопяеми преобразуватели върху страничните стени на ваната и работата на потапящи ултразвукови преобразуватели, поставени на дъното на ваната.

Потопяеми преобразуватели в действие

Избор на оптимална честота за потопяемия преобразувател

Когато ултразвуковите вибрации се разпространяват в течност, възниква явление, наречено кавитация, което се разбира като образуване на кавитационни кухини в течността във фазата на разреждане на звуковата вълна и нейното последващо свиване във фазата на компресия.

Фиг.6 Влияние на честотата върху кавитационната плътност

Поведението на кавитационните кухини при промяна на честотата на трептене е показано на графиката на фиг.6.

Ординатната ос от лявата страна показва количеството енергия, освободена по време на свиването на единична кавитационна кухина (кавитационна енергия), а ординатната ос отдясно показва броя на кавитационните кухини на единица обем течност.

Както може да се види от графиката, с увеличаване на честотата на ултразвуковите вибрации броят на кавитационните кухини в течността се увеличава и енергията на кавитацията намалява.

С намаляване на честотата на ултразвуковите вибрации броят на кавитационните кухини в течността намалява и енергията на кавитацията се увеличава.

В същото време, за всяка честота на ултразвукови вибрации, произведението на енергията, освободена от кавитационната кухина, когато се свие, от броя на тези мехурчета в течността е постоянна стойност, приблизително равна на енергията, предадена на течността от ултразвука потапящ преобразувател.

Влиянието на честотата на ултразвуковите вибрации върху броя на кавитационните кухини е разгледано подробно на уебсайта

За практиката е важно броят на кавитационните кухини да е възможно най-голям, но в същото време кавитационната енергия трябва да е достатъчна за отстраняване на замърсяванията. Така за почистване на части от замърсители, които не са здраво закрепени към повърхността (мазнини, масла), трябва да се използват преобразуватели с честота 35-40 kHz, а за почистване на части от замърсители, които са здраво закрепени към повърхността (полиращи пасти , лакови и полимерни филми), потопяеми преобразуватели с по-ниска честота 20-25 kHz.

смени снимката

Фиг.7 Ултразвукова вана с трансдюсери с различни честоти

Повечето оптимално решениее създаването на такива условия, при които броят на кавитационните кухини би бил голям и в същото време кавитационната енергия също би била голяма.

Тези условия се реализират в ултразвукова почистваща вана с потопяеми преобразуватели, разположени на нейните стени, както е показано на фиг.7. Друг вариант за местоположението на потапящите преобразуватели може да се види, ако преместите курсора върху тази фигура.

В този случай се използват два преобразувателя с различни честоти на трептене от 25 и 35 kHz. Преобразувателят с честота 35 kHz осигурява създаването на миеща течност в обема Повече ▼кавитационни кухини, а трансдюсер с честота 25 kHz увеличава кавитационната енергия на тези кухини.

Оптимален брой потопяеми преобразуватели за почистваща вана

При определяне на броя на необходимите потапящи преобразуватели трябва да се изхожда от факта, че максимална ефективностултразвуковото почистване се постига с ултразвукова мощност от 10 ... 30 вата на 1 литър обем на банята.

Например, за вана с обем 50 литра са достатъчни два конвертора от модела PP25.8 (вижте таблицата по-долу).

При ултразвукови почистващи вани с голям обем, например над 250 литра, се постигат задоволителни резултати дори при ултразвукова мощност от 4,5 вата на 1 литър обем на ваната. Например, за вана с обем 1000 l са достатъчни 11 конвертора от модела PP25.8

В момента има много дизайни на ултразвукови потопяеми преобразуватели на вътрешния пазар.

Таблицата показва спецификациипотопяеми ултразвукови преобразуватели на LLC TNTs Technosonic (Москва).

Тази статия не покрива напълно всички аспекти на проектирането и използването на потопяеми ултразвукови преобразуватели. Представеният материал обаче може да бъде полезен за специалисти, които за първи път се сблъскват с конкретни задачи при избора на оптимален вариант на ултразвукова вана за почистващи препарати.