Izgudrojums attiecas uz ultraskaņas tehniku, proti, ultraskaņas svārstību sistēmu struktūrām, un to var izmantot ultraskaņas medicīnas iekārtu attīstībā. Izgudrojuma tehniskais rezultāts ir palielināt svārstību amplitūdu, uzlabojot darba uzticamību, samazināšanu kopumā izmēri un masas. Ultraskaņas svārstības sistēma tiek veikta formā span rotācijas un veido secīgi, kas atrodas divu metāla oderējumu, atstarojošu un koncentrējoties, un divi pjezoelektriskie elementi, kas atrodas starp pārklājumiem, akustiski savienots ar otru ar ciešu elementu. Pjezoelements tiek izgatavoti ar disku, atstarojošais spilventiņš sastāv no secīgi sakārtotas vītņotas pieturas ar centrālo caurumu un diska oderi. Koncentrējošā spilventiņā ir trīs sadaļas: pirmais - cilindrisks ar atloku, otrā - eksponenciālā un trešā - produkcijas cilindriskā ar vītņu nedzirdīgo caurumu viļņvada rīka stiprināšanai, un stūres elements ir izgatavots stikla veidā ar iekšējo pavedienu Un divi caurumi: apaļas centrā apakšā un taisnstūrveida uz sānu virsmas stikla. Pirmā koncentrācijas oderējuma cilindriskā daļa ir izgatavota no vītņotas uz atloku, šajā vietnē papildus novieto nogulsnēja uzgriezni. 2 il.

Zīmējumi Krievijas Federācijas patentam 2465071

Izgudrojums attiecas uz ultraskaņas tehnoloģijas lauku un kalpo, lai iegūtu un pārraidītu zvanu, skaņas vai virsskaņas biežuma mehāniskās svārstības, un tās var izmantot jebkuros tehnoloģiskos procesos, ko izmanto, izmantojot ultraskaņu.

Langehen tipa ultraskaņas svārstības sistēmas (pjezokeramiskās pārveidotāji) ir pazīstami [E.Kikuchi. Ultraskaņas pārveidotāji. M.: MIR Publishing House, 1972, P.472; FRG Patents Nr. 2711306 MKI B06V 3/00]. Šāda veida pārveidotāji ir mozaīka, kas iegūti no kvarca griezuma šķēlītēm un noslēdza starp divām metāla plāksnēm. Pjezokeramisko pārveidotāju trūkumi Šis veids Ir: nav tehnoloģisks dizains, montāžas sarežģītība un zema jauda.

Tips "Sandwich" [S.S. Volkov, B.Y. Chernomak ir zināmi arī ultraskaņas svārstīgās sistēmas (emitējošas). Metināšanas plastmasas ultraskaņa. M.: Ķīmija, 1986, P.126; Novikov A.A., Negro D.A., Schuster Ya.b. Jautājumā, lai noteiktu garenvirziena tipa pjārokeramisko pārveidotāju centienus. Starptautiskā zinātniskā un tehnoloģiskā kongresa "Militārās tehnoloģijas, bruņojuma un dubultās lietošanas tehnoloģiju" materiāli ". - Omska. - 2005. - 1.daļa. - p.177-178; Lietderības sertifikāts DPU Nr. 18655. Ultraskaņas keramikas emitents. / Novikov A.A., Schuster Ya.b., Negro D.A. Publicēt. BI Nr 19, 2001], no kuriem viens ir izvēlēts kā prototips [RU 2141386 "ultraskaņas svārstības sistēma" Barsukov R.V. et al.] Kā tuvākais tehniskajā būtībā ierosinātajā. Tā ir svārstīgu sistēma formā rotācijas ķermeni veido secīgi, un acoutyly savienots ar diviem metāla odere un divi pjezoelectric elementi, kas atrodas starp oderi, un formā rotācijas oscilating sistēmas tiek veidota formā nepārtrauktu Bold līkne, un rotācijas ķermenis sastāv no trim sadaļām: pirmais cilindriskais, otrais gabals ar eksponenciālu vai gludu rādiusu maiņu sadaļas diametrā, un trešais - cilindrisks, un gredzenveida pjezoelektriskie elementi atrodas starp eksponenciālo un Pirmā cilindriskā daļa, kas ir savienota ar stingru elementu (piemēram, skrūvi vai stud).

Emitētāji, piemēram, "Sandwich", ir brīvi no iepriekš aprakstītās Langevin tipa emitentu trūkuma. Tie ir viegli ražot un montāžai, tomēr ar nelielu diametru izmantoto pjezoocolets, diametrs iekšējais caurums pjezoctz kļūst par vērtību ierobežo enerģijas parametrus no oscilating sistēmas, jo, no vienas puses, samazina aktīvo virsmu Pjezoelektriskā vienība, un no otras puses - tas noved pie nepieciešamības pēc šāda samazinājuma diametra misiņa vai skrūves, kurā stiprības raksturojums konsoles elementa nenodrošina uzticamu operāciju svārstības sistēmas kopumā.

Izgudrojuma tehniskais rezultāts ir palielināt svārstību amplitūdu, vienlaikus uzlabojot darba uzticamību un ievērojamu samazinājumu ultraskaņas sistēmas vispārējo izmēru un masas samazināšanos.

Tehniskais rezultāts tiek sasniegts faktu, ka zināmā ierīcē, kas ir ultraskaņas svārstības rotācijas ķermeņa formā, ko veido secīgi, kas atrodas divu metāla oderējumu, atspoguļojot un koncentrējoties, un divi pjezoelektriskie elementi, kas atrodas starp pārklājumiem, Acoutyly savstarpēji savienots ar konsekventu elementu saskaņā ar pieprasīto izgudrojumu. Pjezoelements tiek izgatavoti ar disku, atstarojoša spilventiņu sastāv no secīgi sakārtotas vītņotas apstāšanās ar centrālo caurumu un diska oderi, koncentrācijas spilventiņš satur trīs sekcijas: pirmais - cilindrisks ar Atloks, otrais - eksponenciālais un trešais - izejas cilindrisks ar vītņu nedzirdīgo caurumu viļņvada rīka stiprināšanai, kaklasaites elements ir izgatavots no stikla formā ar iekšējo pavedienu un diviem caurumiem: apaļas apakšējā un taisnstūra centrā uz stikla sānu virsmas un koncentrācijas oderējuma pirmo cilindrisko sadaļu Un vītne uz atloka tiek izgatavota, un cape uzgrieznis tiek papildus šajā vietnē.

Ierosinātās ierīces montāžas zīmējums ir parādīts 1. attēlā un satur šādus elementus: koncentrācijas pārklājums 1, kas ievietota apaļajā stikla caurumā, lai tā pozīcija būtu fiksēta ar oderējuma atloku; Pjezoelements 3 ar kontaktu ziedlapiņām 4, kas izvirzās caur taisnstūra glāzi 5 glāzi 2, fiksēts stiklā 2, izmantojot diska vāku 6 un fluoroplastisko lentes formā griezta gredzenu 7 un vītņota apstāšanās 8. Cape 9 atrodas uz a Cilindriskais atloka segments koncentrācijas pārklājuma 1.

Ierosinātā ierīce darbojas šādi.

Kad augstfrekvences spriegums tiek piemērots secinājumiem kontaktstikla ziedlapiņām 4, kas izvirzās caur taisnstūra atvēršanu 5 no sānu virsmas stikla 2, pjezokeramikas disku 3 veikt pārveidošanu elektrisko signālu par akustisko signālu.

Strādājot kā akustisku svārstīgu sistēmu [Novikov A.A., Schuster Ya.b., Melnādainie Jā. Īpašības dizaina ultraskaņas pjezokeramic pārveidotājs ar pusi viļņu garumu. Upky zinātniskais biļetens. - 2009. gads.: Instrumenti, mašīnas un tehnoloģijas. - № 3 (83). - C.194-198.], Garenvirziena akustisko svārstību amplitūdu sadalījums pēc šīs akustiskās sistēmas garuma, kā parādīts 1. attēlā. Tajā pašā laikā "nulles" svārstības būs reģionā cilindriskās atloka daļas koncentrācijas oderējumu 1, tāpēc atrašanās vieta šajā sadaļā no nogulsnētā uzgrieznis 9 ļaus to izmantot cietai nostiprināšanai visā oscilācijas sistēma emitenta korpusā ar minimālu stiprinājuma elementiem par skaļruņu sistēmas īpašībām. No otras puses, stikla 2 izmantošana kā patērējošs elements, pārvērš ultraskaņas akustiskās sistēmas struktūru no sistēmas ar iekšējo segumu (visizplatītākais pašlaik gan mūsu valstī, gan ārzemēs), dizainā sistēmas ar ārējais segums. Tas, pirmkārt, tā nodrošina iespēju izmantot kā pjezoaktīvus elementus nevis gredzenu, un diski, kas ar tādiem pašiem diametriem no skaļruņu sistēmas ļauj palielināt izejas akustisko jaudu, kas ir nozīmīgāks nekā mazāks diametrs no pjezoelektrisko elementu, un, otrkārt, novērš problēmu, kas nodrošina iekšējā sūtījuma elementa nepieciešamo spēku un uzticamību.

Taisnstūra atvērums 5 uz sānu virsmas stikla 2 tiek izmantota, lai izvadītu kontaktu ziedlapiņas 4 caur to, un caurums vītņotajā pieturā 7 nodrošina ne tikai iespēju scienco nē, bet iespēju dažu frekvences korekciju oscilēšanas sistēmas raksturojums.

Tādējādi ierosinātā ultraskaņas akustiskā sistēma ļauj:

Iegūstiet efektīvus maza izmēra ultraskaņas emitētājus, izmantojot nelielu diametru pjezoelementus (diskus);

Sasniegt minimālo ietekmi elementu piestiprināšanas akustiskās sistēmas korpusā ultraskaņas emisijas;

Palielināt sistēmas svārstību amplitūdu, vienlaikus uzlabojot darba uzticamību ar ievērojamu kopējo izmēru un masu samazināšanos, kas ir ārkārtīgi nepieciešama mūsdienu ultraskaņas medicīnas iekārtām.

Prasība

Ultraskaņas svārstības, kas veidojas pēc kārtas ķermeņa rotācijas veidā, kas atspoguļo divus metāla apšuvumus, kas atspoguļo un koncentrējas, un divi pjezoelektriskie elementi, kas atrodas starp oderi, akustiski saistīti viens ar otru, kas raksturīgi ar to, ka pjezoelektriskie elementi tiek veikti ar disku, atstarojošs PAD sastāv no secīgi sakārtotas vītņotas pieturas ar centrālo caurumu un diska oderi, koncentrācijas spilventiņš satur trīs sadaļas: pirmais - cilindrisks ar atloku, otrā - eksponenciālā un trešā - produkcijas cilindriskā ar vītņu nedzirdēm, lai stiprinātu viļņvada rīku, un stūrēšanas elements ir izgatavots no stikla formā ar iekšējo pavedienu un diviem caurumiem: apakšējās daļas centrā un taisnstūrveida uz sānu virsmas stikla, un pirmais cylindrical sekcija koncentrācijas odere ir izgatavota no vītņota Uz atloku un nogulsnēts uzgrieznis tiek papildus šajā vietnē.

Lai ģenerētu ultraskaņu, tiek izmantoti īpaši magnetostriktīvās tipa emitenti. Galvenie parametri ierīcēm ietver pretestību un vadītspēju. Ņem vērā arī biežuma pieļaujamo vērtību. Pēc dizaina ierīce var atšķirties. Jāatzīmē arī tas, ka modeļi tiek aktīvi izmantoti ECHO skaņās. Lai saprastu emitentu, ir svarīgi apsvērt savu shēmu.

Ierīces shēma

Standarta magnetostriktīvā ultraskaņas emisija sastāv no stenda un terminālu kopa. Tieši magnēts tiek piegādāts kondensatoram. Ierīces augšpusē ir likvidācija. Pie radušo bāzes, saspiešanas gredzens bieži ir uzstādīts. Magnēts atbilst tikai neodīma tipam. Modeļu augšējā daļā ir stienis. Par tās nostiprināšanu tiek piemērots gredzens.

Gredzena modifikācija

Ring ierīces darbojas, veicot 4 mk. Daudzi modeļi tiek ražoti ar īsiem stendiem. Būtu arī jāatzīmē, ka ir izmaiņas lauka kondensatoros. Lai savāktu magnetostriktīvo emitentu ar savām rokām, tiek piemērots solenoida tinums. Šādā gadījumā termināli ir svarīgi, lai izveidotu zemu sliekšņa spriegums. Ferīta kakls ir lietderīgāks, lai izvēlētos nelielu diametru. Pēdējais ir pacelts gredzens.

Ierīce ar yar.

Padarīt magnetostriktīvu emitentu ar savām rokām ir diezgan vienkārša. Pirmkārt, stienis zem stieņa tiek novākti. Tālāk ir svarīgi samazināt stendu. Lai to izdarītu, varat izmantot metāla disku. Speciālisti liecina, ka diametrā jābūt ne vairāk kā 3,5 cm. Ierīces termināli ir izvēlēti 20 V. modeļa augšdaļā, gredzens ir fiksēts. Ja nepieciešams, jūs varat vējumīgi izolēt. Šāda veida emitentu rezistences indikators atrodas 30 omi. Viņi strādā vismaz 5 mk vadītspēja. Likvidācija B. Šis gadījums Nav vajadzības.

Dubultā tinuma modelis

Dubultās tinumu ierīces ir izgatavotas no dažādiem diametriem. Modeļu vadītspēja ir 4 mk. Lielākajai daļai ierīču ir augsta viļņa izturība. Lai padarītu magnetostriktīvu emitentu ar savām rokām, tiek izmantots tikai tērauda stends. Izolators šajā gadījumā nebūs nepieciešams. Ferīta stienis ir atļauts uzstādīt uz odere. Eksperti iesaka iepriekš, lai novāktu zīmogu. Jāatzīmē arī tas, ka lauka tipa kondensators būs nepieciešams, lai montētu emitentu. Modelim ieplūdes pretestībai jābūt ne vairāk kā 20 omiem. Tinums ir uzstādīts blakus stienim.

Atstarotājs emitētāji

Šāda veida emitētāji ir izcelti augstā vadītspēja. Modeļi darbojas pie sprieguma 35 V. Daudzas ierīces ir aprīkotas ar lauka kondensatoriem. Padariet magnetostriktīvu emitentu ar savām rokām ir diezgan problemātiska. Pirmkārt, ir nepieciešams izvēlēties nelielu diametru stieni. Tajā pašā laikā termināli tiek novākti ar vadītspēju no 4 mk.

Viļņu izturībai ierīcē jābūt no 45 omiem. Plāksne ir uzstādīta uz statīva. Šajā gadījumā tinums nedrīkst nonākt saskarē ar termināliem. Ierīces apakšā ir pienākums būt apaļš statīvs. Parastā lente bieži tiek izmantota, lai nostiprinātu gredzenu. Kondensators tiek uzbrukts virs mangāna. Jāatzīmē arī to, ka gredzeni dažreiz tiek izmantoti ar pārklājumiem.

Ierīces Echolotovam

Echolotovam bieži tiek izmantots magnetostriktīvais emitents. Kā pagatavot modeli ar savām rokām? Pašdarināts modifikācijas tiek veiktas ar vadītspēju no 5 mk. Tie ir vidēji vienādi ar 55 omiem. Lai veiktu spēcīgu ultraskaņas stienis uz 1,5 cm. Solenoid tinums ir ieskrūvēts ar nelielu soli.

Speciālisti liecina, ka statīvi par emitentiem ir vairāk lietderīgi uzņemt nerūsējošā tērauda. Tajā pašā laikā termināli tiek izmantoti ar zemu vadītspēju. Kondensatori ir piemēroti dažādiem veidiem. Emitētāji ir 14 W. Gumijas gredzeni tiek izmantoti, lai nostiprinātu stieni. Ierīces pamatne ir lente. Ir arī vērts atzīmēt, ka magnēts ir jāinstalē pēdējais.

Modifikācijas zvejas uzņēmumiem

Zvejas ierīču ierīces tiek savāktas tikai ar vadu kondensatoriem. Lai sāktu ar, instalējiet plauktu. Tas ir vairāk lietderīgi izmantot gredzenus ar diametru 4,5 cm. Solenoid tinumu ir pienākums ietilpst cieši pie stieņa. Diezgan bieži kondensatori tiek lodēti uz emitentu pamatnes. Daži modifikācijas tiek veiktas divos termināļos. Ferīta kaklarota ir pienākums noteikt uz izolatora. Lai stiprinātu gredzenu, tiek izmantota lente.

Zemas viļņu pretestības modeļi

Zemas ierīces viļņu pretestība Darbs pie sprieguma 12 V. Daudziem modeļiem ir divi kondensatori. Lai apkopotu ierīci, kas ģenerē ultraskaņu, ar savām rokām, jums būs nepieciešams stienis ar 10 cm. Šajā gadījumā radiatora kondensatori ir uzstādīti ar vadu tipu. Likvidācija ir likvidācija pēdējā kārtā. Jāatzīmē arī tas, ka terminālim būs nepieciešams montāžai. Dažos gadījumos lauka kondensatori tiek izmantoti 4 mk. Frekvences parametrs būs diezgan augsts. Magnēts ir lietderīgi uzstādīt virs termināla.

Augstas viļņu pretestības ierīces

Augstas pretestības ultraskaņas emitētāji ir piemēroti īsiem viļņu uztvērējiem. Jūs varat savākt savu ierīci tikai pamatojoties uz pārejas kondensatoriem. Tajā pašā laikā termināļi ir alus augstu vadītspēju. Diezgan bieži magnēts ir uzstādīts uz plaukta.

Emitera stendu piemēro zemā augstumā. Jāatzīmē arī tas, ka ierīces izveidei tiek izmantots viens iztaisnojums. Par izolāciju tās pamatnes, parastā lente ir piemērota. Jo drīzāk daļa no emitenta, ir gredzens.

Stieņu ierīces

Staču tipa shēma ietver tinumu diriģents. Kondensatoriem ir atļauts piemērot atšķirīgu jaudu. Tajā pašā laikā tie var atšķirties pēc vadītspējas. Ja mēs uzskatām vienkāršs modelisStends tiek novākts apaļas apaļu formu, un termināli ir uzstādīti 10 V. Solenoid tinumi ir ieskrūvēta pēdējā kārtā. Jāatzīmē arī tas, ka magnēts ir izvēlēts neodīma tips.

Tieši stienis attiecas uz 2,2 cm. Terminālus var uzstādīt uz oderējuma. Ir arī jānorāda, ka ir izmaiņas ar 12 V. Ja mēs uzskatām ierīces ar augstas jaudas lauka kondensatoriem, tad minimālais diametrs stieņa ir atļauta 2,5 cm. Šajā gadījumā tinums ir dzesēšanas šķidruma uz izolāciju. Emitera augšējā daļā ir uzstādīts aizsargājošs gredzens. Stendiem ir atļauts darīt bez oderējuma.

Modeļi ar viena caurlaides kondensatoriem

Šāda veida emitētāji nodrošina vadītspēju 5 mk līmenī. Tajā pašā laikā, viļņu pretestības indikators maksimāli līdz 45 omiem. Lai patstāvīgi padarītu emitentu, neliels stends tiek novākts. Stāva augšpusē ir pienākums būt gumijas spilventiņš. Jāatzīmē arī tas, ka magnēts tiek novākts ar neodīma tipu.

Eksperti iesaka viņam to izveidot. Ierīces terminālus izvēlas 20 W. Kondensators ir tieši uzstādīts virs oderējuma. Stienis tiek izmantots diametrā 3,3 cm. Tukšuma apakšā jābūt gredzenam. Ja mēs uzskatām, modeļus divos kondensatoros, stienis ir atļauts izmantot ar diametru 3,5 cm. Tukšai jābūt dzesēšanai līdz pat emisijas bāzei. Lentes drenāžas apakšā ir pielīmēta. Magnēts ir uzstādīts plaukta vidū. Termināliem jāatrodas pusēm.

Ultraskaņas viļņu īpašums ir atspoguļots no šķēršļa un atgriežas atpakaļ formā ECHO tiek izmantots, lai noteiktu attālumu līdz grūti sasniedzamiem objektiem.

Divdesmitā gadsimta sākumā, ultraskaņas viļņu mehāniskie avoti - totamons un svārstīgas tērauda stieņi, kurai bija liela jauda, \u200b\u200bbet nespēja tos nosūtīt šauru virziena gaismu, piemēram, gaismas gaismu. Tās emitētās ultraskaņas tika sadalīta dažādos virzienos. Šī iemesla dēļ nebija iespējams noteikt virzienu, kādā objekts tika pētīts.

Bet atrada Francijas Zinātnieku Paul Lanzhen. 1916. gadā pirmā pasaules kara laikā viņš meklēja veidu, kā atklāt zemūdenes, izmantojot ultraskaņu. Un kā ultraskaņas viļņu avots viņš izmantoja pjezoelektrisko parādību, kas pirms tam neatrada pieteikumus.

Pjezoelektriskās atveres atvēršana

Noklikšķiniet uz attēla

Pjezoelektriskā iedarbība 1880. gadā tika atvērts franču zinātnieki Pierre un Curie lauks Kristālu īpašību pētījuma laikā. Saspiežot kvarca kristālu abās pusēs, viņi atrada elektrisko lādiņu izskatu uz malām, kas perpendikulāri kompresijas virzienam. Maksa par vienu seju bija pozitīva, un no otras puses - negatīva. Viņi novēroja to pašu attēlu ar kristālu stiepšanos. Uz šīs sejas, ja, saspiestā, parādījās pozitīvas nodevas, ar spriedzi bija negatīva, un otrādi.

Pierre Curie

Izrādījās, ka papildus kvarca kristāliem no turmalīna, slepkavot sāļus, litija sulfātu un citus kristālus, kuriem nav simetrijas centra, ir šādas īpašības. Šo parādību sauca pjezoelectricity, No grieķu vārda "pjezo" - i DUT, un kristāli ar šādām īpašībām - pjezoelektriķi.

Ar turpmākiem pētījumiem Curie Brothers konstatēja, ka ir un reversā pjezoelektriskā iedarbība. Ja jūs izveidojat elektriskie maksājumi Dažāda polaritāte uz kristāla malām, tad tas būs spiests vai stiepjas.

Šo atklājumu un izmanto studijās Paul Lanzhen.

Pjezoelektriskā emitera Langenavena

Paul Lanzhen

Ja kvarca plate ir mehāniski pakļauta, tas ir elektrificēts. Un otrādi, ja maināt elektrisko lauku ar noteiktu frekvenci, kurā tas ir, tas sāks svārstīties ar tādu pašu frekvenci.

Un kas notiks, ja iekasēt kristālu, lai izmantotu elektroenerģiju no augstfrekvences maiņstrāvas avota? Veicot šādu pieredzi, Lanzhen bija pārliecināts, ka kristāla svārstību biežums ir tāds pats kā sprieguma maiņas biežums. Ja tas ir mazāks par 20 000 Hz, kristāls kļūst par skaņas avotu, un, ja tas ir augstāks, tas izstarīs ultraskaņas viļņus.

Bet ultraskaņas jauda, \u200b\u200bko izstaro viena kristāla plāksne, ir ļoti maza. Tāpēc no kvarca ierakstiem zinātnieks izveidoja mozaīkas slāni un novietoja to starp diviem tērauda apšuvumiem, kas veica elektrodu funkcijas. Lai palielinātu svārstību amplitūdu, tika izmantota rezonanses parādība. Ja pjezokrystal piegādātā maiņstrāvas biežums sakrita ar savu frekvenci, tad tās svārstību amplitūda dramatiski palielinājās.

Šo dizainu sauca par "Lanzhen Sandwich". Un viņa bija ļoti veiksmīga. Radiācijas jauda bija pietiekami liela, un viļņu gaisma bija šauri vērsta.

Vēlāk kā pjezoelektriskais elements, nevis kvarca plāksnes sāka izmantot keramiku no bārija titanāta, kura pjezoelektriskā iedarbība ir daudzas reizes lielāks nekā kvarca.

Pjezoelektriskais ieraksts var būt skaņas uztvērējs. Ja skaņu vilnis Viņš satiks viņu pa ceļam, ieraksts sāks svārstīties ar skaņas avota biežumu. Elektriskās maksas parādīsies tās sejās. Skaņas svārstību enerģija tiek pārveidota par elektrisko svārstību enerģiju, ko uztver uztvērējs.

Var teikt, ka ultraskaņas devēji ir dzimuši ūdenī. 1826. gadā Ženēvas ezera izstarojums un uzbrukums tika mērīts pirmo reizi skaņas pavairošanas ātrumu ūdenī, izmantojot baznīcas zvanu. Pat pirms šī eksperimenta Leonardo da Vinci atzīmēja, ka ūdens labi tērē skaņu. Tomēr tas ir pilnīgi noteikti uzskatīt, ka eksperiments 1826 ir pirmais lietošanas laiks, lai radiācijas skaņu ūdenī rezonanses ierīces. Nākotnē, lai novērtētu akustiskās metodes dziļumus un citus navigācijas nolūkos, tika izmantoti zemūdens zvani, kas satraukti ar elektromagnētiskajiem vai pneimatiskajiem āmuriem. Pēc tās formas zemūdens signāla zvans tika atšķirts no baznīcas. Mala bija ļoti bieza, lai uzlabotu zvana rezonanses īpašības, strādājot ūdenī, akustiskā pretestība ir vairāk nekā 3000 reizes lielāka par akustisko gaisa pretestību. Kā hidrofoni, tika izmantoti ogļu mikrofonu kapsulas, kas iekļautas metāla korpusā. Lai kādu laiku iegūtu lielāku akustisko jaudu, tika izmantoti ūdens sirēni, kuru pārvietojamā daļa tika pagriezta ūdens tvertnē, kas piestiprināta pie kuģa mājokļa iekšējās virsmas. Bet 1907. gadā parādījās Fesanten ģenerators (2.1. Att.), Kas tika piemērots zemūdens trauksmes signālam.

Fig. viens.

Ģenerators tika izveidots, pamatojoties uz indukcijas (asinhrono) dzinēju, izmantojot elektrodinamisko efektu. Biezās metāla diafragmas vibrācijas satraukās ar biezu vara cauruli noteiktā garumā, kas var brīvi pārvietoties aksiālajā virzienā spēcīgā pastāvīgā radiālā magnētiskā laukā. Galvenais tinums, kurā maiņstrāva bija slaucīšana, bija brūce uz kodola, kas atrodas iekšā tādā veidā, ka vara caurule bija vienīgā īssavienojums divreiz sekundārajā tinumu. Izraisīts vara caurule Sekundārā strāva, mijiedarbojas ar pastāvīgu lauku, radīja mainīgu mehānisko spēku. Generatora mehāniskā sistēma bija ļoti masīva, lai pārvarētu lielo vides akustisko pretestību. Maiņstrāva tika piegādāta no augstfrekvences ģeneratora, un biežums tika izvēlēts vienāds ar rezonanses frekvenci diafragmas saskarē ar ūdeni, jo elektroakustiskās transformācijas efektivitāte ierosmes ārpus mehāniskās rezonanses samazinās ievērojami. Fessenden ģeneratori ar rezonanses frekvencēm 540, 1050 un 3000 Hz tika ražoti ar nozari, un diezgan ilgu laiku tika izmantoti praksē zemūdens trauksmes un mērīšanas dziļuma akustisko metodi. Līdz tiem tālvadības laikiem ultraskaņas viļņi netika izmantoti vispār.

Fig. 2.

Bet ar inteliģentiem izmērs no emitenta, skaņas skaņa attiecas uz ūdeni ūdenī. Turklāt, skaņas skaņa var būt ļoti kaitinošas pasažieriem un kuģa komandu. Ar šiem viedokļiem, kā arī ņemot vērā dažus militārus pieteikumus, kļuva skaidrs, ka nepieciešams izmantot ultraskaņas viļņus. 1920. gadā parādījās piemērots ultraskaņas emiteris, kas paredzēts signālam no zemūdenēm un to sauc par Langevin emitentu (2.2. Att.).

Šis emitents ir mozaīka, kas iegūta no kvarca x cirtēm un noslēdza starp divām biezām metāla plāksnēm. Ja plāksnēm tiek piemērots mainīgs spriegums, kvarca kristālos notiek pjezoelektriskais piespiedu spēks, un kopā ar stingriem savienotām plāksnēm sāk svārstīties kā vienu mehānisku sistēmu. Elektriskā sprieguma ierosmes biežums ir izvēlēts vienāds ar šīs trīs slāņu struktūras svārstību galvenā gareniskā režīma biežumu. Metāla plāksnes virsma, kas adresēta ūdenim, veic virzuļa svārstības, un emisijas virziens izrādās pietiekams līdz plāksnes diametram aptuveni 30-40 cm. Citas plāksnes pretējā virsma parasti ir saskarē ar gaisu, lai tas nedod akustisko starojumu.

1933. gadā tika izgudroti magnetostriktīvi vibratori, kas izgatavoti no plānām metāla loksnēm. Šāda vibratora svārstīgo kodols tiek veidots simtiem līmēto plānu plāksnes, kas apmetās no niķeļa. Elektriskie tinumi tiek ievietoti logos, ja štancē. Magnetostriction spēka radīšana ir izveidots maiņstrāvakuru biežumu parasti izvēlas vienāds ar mehāniskās kodola rezonanses biežumu. Atsevišķas plāksnes biezums ir izvēlēts saskaņā ar darbības biežumu, ņemot vērā materiāla magnētisko caurlaidību un elektrisko pretestību, lai vortex strāvu zaudējumi nepārsniegtu noteiktu vērtību, jo tās ir galvenais faktors, kas nosaka devēja elektrooustiskā efektivitāte. Šāda veida magnetostrikcijas varētu uzlabot, izstrādājot jaunus sakausējumus ar lielu un lielu magnetostrikācijas efektu un līdz ar to iespēju pārveidot lielāku varu. Atšķirībā no šīs lanšošanas emitentiem, kura ierosmes spēka avots ir atkarīgs no kvarca kristālu rakstura, ir mazāk pilnības iespējas. Viņu akustiskā jauda bija ierobežota ar kristāla sadalījuma spriegumu. Turklāt, izturīgi un vienādi mozaīkas bļodas no kristāliem līdz liela metāla plāksnes virsmai, kas ir jutīga pret spēcīgu mainīga spriegumisaistīti ar tehniskām grūtībām. Gluži pretēji, magnetostrikācijās vibratori, līmējamas virsmas ir tieši paralēlas svārstību virzienam, un tā kā tas ir par mainīgām mehāniskām spriedzēm, nav nepieciešams veikt piesardzības pasākumus, lai nodrošinātu līmēšanas spēku. Šīs magnetostrikcijas vibratoru priekšrocības veicināja ātru joslu pārveidotāju pārvietošanos. Turpmākus pētījumus veica dažādi sakausējumi, un 1942. gadā tika iegūts alumīnija sakausējums ar dzelzi, ko sauc par Alferomu, kuru izmantošana samazināja magnetostrikciju pārveidotāju izmaksas. Vibratori no šī sakausējuma ātri atrasts plašs lietojums ne tikai ultraskaņas atbalss izklausās, bet arī zvejā dažādi veidi. Tomēr mākslīgā feroelektriskā iedarbība tika atklāta liela pjezoelektriskā iedarbība, ko sauc par titāna bārija keramiku un tehnoloģisko metožu izstrāde izgatavoti no keramikas izstrādājumiem pietiekami mehāniski izturīgi lietošanai ultraskaņas svārstībās. Tas notika laika gaitā kopš 1947. līdz 1950. gadam. Radošā spēks rodas tādā materiālā, kad tiek pakļauts maiņstrāvas laukumam, tāpat kā kvarca kristālam, bet šajā gadījumā joprojām pastāv nemainīga elektriskā polarizācija - elektriskā pārvietošana. Elektromehāniskās komunikācijas koeficients bārija titāna keramikas koeficients ir ievērojami augstāks nekā kvarca, un tāpēc, ka tas atkal atcerējās Lange emitentu. Saistībā ar ilgstošu mākslīgo sveķu izstrādi, piemēram, aralītu, ultraskaņas devējiem, piemēram, Langevin ar keramikas plāksnēm no bārija titanāta, nevis kvarca mozaīka atkal ieradās praksē. Materiāla un mazo dielektrisko zaudējumu elektromehāniskā savienojuma augstais koeficients cer cerēt, ka šādu pārveidotāju izmantošana palīdzēs palielināt dažādu ultraskaņas iekārtu vispārējo efektivitāti.

Fig. 3.

Neskatoties uz to, ka iepriekš minētās grūtības, raksturīgās montāžas metodes, netika pārvarēts Bārija Titanate Converter, tā konstatēja diezgan plašu praktisku pielietojumu dažādās zemās spēcīgās ultraskaņas iekārtās, jo īpaši kompaktās zvejas paņēmienos, kur viņš veica nopietnu konkurentu magnetostrikcijas pārveidotāji no alfera vai niķeļa.

Laikā no 1954. līdz 1957. gadam tika iegūti jauni noderīgi magnēttrikcijas materiāli - ferīti; Tā rezultātā rūpnieciskās attīstības savu tehnoloģiju, mehāniskā stiprums ferītu tika sasniegts pietiekams, lai izstarotu augstas jaudas ultraskaņu. Sakarā ar faktu, ka Fernes ir ļoti augsta elektriskā pretestība, zaudējumi par Vortex strāvu nav jūtama tiem jebkurā materiāla monolītajā tilpumā, un vibratoru var veikt nekavējoties ferīta pulvera galīgajā formā, nospiežot un turpmākus apdedzinot . Ferītu efektivitātes elektroapgādes koeficients acīmredzami augstāks nekā metāla magnēttrikcijas vibratoru efektivitāte, kas iegūta no plānām plāksnēm un parasti pārsniedz pēdējo 3 reizes, sasniedzot 80-90%. Magnetostrictive pārveidotāja raksturīgās priekšrocības salīdzinājumā ar pjezoelektrisko ir raksturīga jebkuram ferīta pārveidotājam. Tāpēc daudzās rūpniecības vajadzībām, ultraskaņa pašlaik tiek izmantota galvenokārt pārveidotāji.