Ultrazvukový žiarič je generátor silných ultrazvukových vĺn. Ako vieme, človek ultrazvukovú frekvenciu nepočuje, ale telo to cíti. Inými slovami, ultrazvuková frekvencia je vnímaná ľudským uchom, ale určitá časť mozgu zodpovedná za sluch nemôže tieto zvukové vlny dešifrovať. Tí, ktorí sa zaoberajú stavbou audio systémov, by mali vedieť, že vysoká frekvencia je pre náš sluch veľmi nepríjemná, ale ak zvýšime frekvenciu na ešte vyššiu úroveň (rozsah ultrazvuku), zvuk zmizne, ale v skutočnosti je . Mozog sa neúspešne pokúsi dekódovať zvuk, čo má za následok bolesť hlavy, nevoľnosť, vracanie, závraty atď.

Ultrazvuková frekvencia sa už dlho používa v rôznych oblastiach vedy a techniky. Pomocou ultrazvuku je možné kov zvárať, umývať a oveľa viac. Ultrazvuk sa aktívne používa na odplašenie hlodavcov v poľnohospodárskej technológii, pretože telo mnohých zvierat je prispôsobené na komunikáciu s vlastným druhom v rozsahu ultrazvuku. Existujú tiež dôkazy o odpudzovaní hmyzu pomocou ultrazvukových generátorov; mnoho spoločností vyrába tieto elektronické repelenty. Odporúčame vám, aby ste si sami zostavili takéto zariadenie podľa nasledujúceho diagramu:

Zvážte návrh pomerne jednoduchej vysokovýkonnej ultrazvukovej pištole. Mikroobvod D4049 funguje ako generátor ultrazvukového frekvenčného signálu, má 6 logických meničov.

Mikroobvod môže byť nahradený domácim analógom K561LN2. Regulátor 22 k je potrebný na úpravu frekvencie, je možné ho znížiť na počuteľný rozsah, ak je odpor 100 k nahradený 22 k a kondenzátor 1,5 nF je nahradený 2,2-3,3 nF. Signály z mikroobvodu sú vedené do koncového stupňa, ktorý je postavený iba na 4 bipolárnych tranzistoroch so stredným výkonom. Výber tranzistorov nie je kritický, hlavnou vecou je vybrať si komplementárne páry, ktoré sú čo najbližšie k parametrom.

Ako radiátor môžete použiť doslova akékoľvek HF hlavy s výkonom 5 wattov alebo viac. Z domáceho interiéru je možné použiť hlavy typu 5GDV-6, 10GDV-4, 10GDV-6. Takéto KV hlavy možno nájsť v akustických systémoch vyrobených v ZSSR.

Zostáva len zariadiť všetko v prípade. Na smerovosť ultrazvukového signálu je potrebné použiť kovový reflektor.

Pred pár dňami som dostal ďalšiu objednávku. Kupujúci si chcel objednať silné ultrazvukové delo na boj s opitou mládežou, pre ktorú sa deň začína v noci, keď všetci normálni ľudia spia. Bez rozmýšľania som vybral osvedčenú schému silného ultrazvukového žiariča. Zbraň je postavená iba na jednom štandardnom logickom čipe.

Doslova postačí akýkoľvek podobný mikroobvod obsahujúci 6 logických invertorov. V našom prípade bol použitý mikroobvod CD4049 (HEF4049), ktorý je možné úspešne nahradiť domácim - K561LN2, len je potrebné venovať pozornosť vývodom, pretože K561LN2 sa líši od toho, ktorý používajú niektoré závery.

Pretože je obvod veľmi jednoduchý, môže byť implementovaný na doske alebo sklopným spôsobom. Zosilňovač je zostavený na komplementárnych pároch KT816 / 817, vďaka použitiu týchto kľúčov je výkon našej pištole 10-12 wattov.

Ako vysielač je žiaduce použiť vysokofrekvenčné hlavice typu 10 GDV alebo importné; nie je vhodné používať piezoelektrický žiarič.

Prípad - z čínskeho elektronického transformátora 10 - 50 wattov, bolo potrebné prerobiť, pretože doska sa nezmestila.

Za frekvenciu je zodpovedný 1,5nF kondenzátor (ktorý bol potom nahradený 3,9nF, pretože pri kondenzátore uvedenom v obvode je dolná hranica frekvencie presne 20kHz a pri takejto výmene je možné frekvenciu nastaviť v rozmedzí 10-30kHz ) a variabilný odpor (v dôsledku toho sa nastavenie vykoná otáčaním tohto odporu).

Základné odpory je možné nahradiť 2,2 kOhm, ktoré sú bežnejšie ako tie, ktoré sú uvedené na obrázku. Tento vysielač je napájaný stabilizovaným 5-voltovým napájacím zdrojom s prúdom 1 A (rozsah napájacieho napätia 3,7-9 voltov).

Lekárska fakulta

Kurz 1

1 semester

1 prúd

Prednáška číslo 5

"Ultrazvuk"

Zostavil: Babenko N.I.

2010 r.

Ultrazvuk a jeho príjem. Ultrazvukové žiariče.

Ultrazvuk sú mechanické vibrácie s frekvenciou viac ako 20 000 Hz, ktoré sa šíria v elastických médiách vo forme pozdĺžnych vĺn. Zdroje ultrazvuku sú:

1. Prírodné:

2. Umelé:

akusticko-mechanické prevodníky;

elektroakustické meniče (piezoelektrické, magnetostrikčné).

Prírodné zdroje ultrazvuku sú zdroje, ktoré nevytvorili ľudské ruky a ktoré v prírode nezávisle existujú.

Živé pramene: kobylky, cvrčky, ryby, netopiere, delfíny. Neživé zdroje: vietor, zosuvy pôdy v horách, zemetrasenia.

Umelé zdroje ultrazvuku sa nazývajú akustické meniče, pretože prevádzajú mechanickú alebo elektrickú energiu na energiu ultrazvukových vibrácií.

Akusticko-mechanické prevodníky sú prevodníky, v ktorých dochádza k prerušeniu toku kvapaliny alebo plynu ultrazvukovými vibráciami. Príklady: Galtonova píšťalka, ultrazvuková siréna.

Elektroakustické meniče sú meniče, v ktorých dochádza k pôsobeniu ultrazvukových vibrácií, keď na niektoré látky pôsobia striedavé elektrické alebo magnetické polia.

Piezoelektrické meniče (piezo - tlak) sú meniče, ktoré používajú na získanie ultrazvuku fenomén inverzného piezoelektrického javu.

Piezoefekt môže byť priamy a inverzný.

Priamy piezoelektrický efekt spočíva vo vzhľade nábojov na povrchu niektorých kryštálov (piezodielektrika) pôsobením mechanického napätia (kompresia, napätie, ohyb). Obr.

S priamym piezoelektrickým efektom:

množstvo náboja na povrchu je úmerné použitému mechanickému namáhaniu;

znak náboja je určený smerom mechanického pôsobenia.

bez rázového kompresného napätia

Inverzný piezoelektrický efekt je jav zmeny veľkosti (deformácie) dielektrika, keď je umiestnené v striedavom elektrickom poli.

Látky s výraznými piezoelektrickými vlastnosťami sa nazývajú piezoelektrika alebo piezodielektrika: Rochellova soľ, titaničitan bárnatý, kremeň.

Magnetostrikčné meniče sú snímače, ktoré na vytváranie ultrazvuku používajú jav magnetostrikcie. Magnetostrikcia je jav zmeny tvaru (veľkosti) niektorých feromagnetických látok vplyvom striedavého magnetického poľa.

Tieto látky zahŕňajú:

Nikel a jeho zliatiny;

Kobalt a jeho zliatiny;

Ferity sú keramické zlúčeniny na báze oxidov železa, niklu, zinku.

Látka vo forme tyče je umiestnená vo vnútri cievky. Keď je cievka pripojená k zdroju striedavého elektrického napätia ultrazvukovej frekvencie, elektrický prúd pôsobí na tyč svojou magnetickou zložkou a spôsobuje jej deformáciu (predĺženie) s aktuálnou frekvenciou. Obr

MODERNIZOVANÁ ULTRAZVUKOVÁ PISTOLA "IGLA-M"

Urobte si ultrazvuk sú elastické vlny s vysokou frekvenciou. Ultrazvukový rozsah sa zvyčajne považuje za frekvenčný rozsah od 20 000 do niekoľko miliárd hertzov. Teraz je ultrazvuk široko používaný v rôznych fyzikálnych a technologických metódach. Skutočnosť, že ultrazvuk aktívne ovplyvňuje biologické objekty (napríklad zabíja baktérie), je známa už viac ako 70 rokov. Elektronické zariadenie so skenovacím ultrazvukovým lúčom sa používa v neurochirurgii na inaktiváciu určitých oblastí mozgu výkonným zaostreným vysokofrekvenčným lúčom. Vysokofrekvenčné vibrácie spôsobujú vnútorné zahrievanie tkaniva.

Doteraz sa diskutuje o fyzickom vplyve ultrazvukových vibrácií na bunku a dokonca aj o možnom narušení štruktúr DNA. Navyše existujú dôkazy, že na mikroúrovni - nie na úrovni štruktúry tela, ale na jemnejšej úrovni je expozícia ultrazvukom škodlivá.

Ultrazvuk je možné získať z mechanických, elektromagnetických a tepelných zdrojov. Mechanické žiariče sú spravidla všetky druhy prerušovaných sirén. Vo vzduchu vyžarujú vibrácie s výkonom až niekoľko kilowattov pri frekvenciách do 40 kHz. Ultrazvukové vlny v kvapalinách a tuhých látkach sú zvyčajne budené elektroakustickými, magnetostrikčnými a piezoelektrickými meničmi.

Priemysel už dlho vyrába zariadenia preultrazvukové efekty na zvieratá, napríklad:

Vymenovanie

Miniatúrny odpudzovač psov je nositeľné elektronické zariadenie (zostavené v puzdre mini baterky), ktoré vydáva ultrazvukové vibrácie, ktoré sú pre psov počuteľné a ľudia ich nevnímajú.

Princíp činnosti

Zariadenie je navrhnuté tak, aby chránilo pred útokom psov: ultrazvukové žiarenie určitej sily zvyčajne zastaví agresívne naladeného psa na vzdialenosť 3 až 5 metrov alebo spôsobí jeho útek. Najväčší účinok sa dosiahne pri vystavení agresívnym túlavým psom.

technické údaje

• Napájacie napätie (1 batéria typu 6F22 (KRONA)), V 9
• Spotreba prúdu, nie viac, A 0,15
• Hmotnosť s batériami, nie viac, g 90

Dokážete si asi predstaviť, že je to slabá hračka, ale urobíme zariadenie oveľa výkonnejším! Pokračovaním experimentov s ultrazvukom () bolo vykonaných niekoľko zaujímavých vylepšení a vylepšení. Na živom organizme z dvoch ultrazvukov bol teda vytvorený revolučný spôsob expozície (prirodzene negatívny)žiariče s rozdielovou frekvenciou niekoľkých hertzov. To je frekvencia jedného žiariča, napríklad 20 000 Hz, a druhého, 20010 Hz. V dôsledku toho naultrazvukové žiarenie superponované infrazvukovoe, čo výrazne zvyšuje deštruktívny účinok!

Obvod je štandardný, generátor na CD4069 + zosilňovač na troch tranzistoroch N-P-N. Napájanie najmenej 12 V, prúd až 1 A.

Na zvýšenie smerového účinku používame valcové zvukové rezonátory. Ich úlohu bude hrať obyčajná poniklovaná trubica z vysávača.Len nepokazte vysávač, trubica sa predáva samostatne v bazáre alebo v obchode s náhradnými dielmi.

Odstrihneme dva kusy na experimentálne stanovenú dĺžku (asi pár centimetrov) a pripevníme ich k VF hlavám ako 5GDV-4 alebo akýmkoľvek iným. Môžete si kúpiť dvojitú trysku pre výfukové potrubie automobilu, inštalácia je oveľa pohodlnejšia a efekt bude ešte lepší.

Vysokofrekvenčné reproduktory vložíme dovnútra, vzadu namontujeme dosku s batériou.

Po nočnom návrate z práce alebo pri potulkách tmavými uličkami hrozí nebezpečenstvo napadnutia túlavými psami, ktorých uhryznutie je niekedy životu nebezpečné, ak včas neuvidíte lekára. Práve pre tieto prípady inteligentný ľudský mozog prišiel s ultrazvukovým odpudzovačom.

Priemyselné odstraňovače jaziev majú pomerne zložitú schému a vyrábajú sa z pomerne vzácnych komponentov.

V tomto článku sa budeme zaoberať variantom takéhoto odpudzovača pomocou známej série 555 časovačov. Časovač, ako viete, môže fungovať ako generátor obdĺžnikových impulzov, v obvode sa používa toto spojenie.

Generátor pracuje na frekvencii 20-22 kHz, pretože je známe, že mnoho zvierat „komunikuje“ v ultrazvukovom rozsahu. Experimenty ukázali, že frekvencie 20-25 kHz spôsobujú u psov umelý strach, vďaka ladiacemu regulátoru je možné generátor naladiť na frekvenciu 17-27 kHz.

Samotný obvod obsahuje iba 6 komponentov a nebude spôsobovať žiadne ťažkosti. Na presnejšie naladenie na požadovanú frekvenciu je vhodné použiť viacotáčkový regulátor.
Piezoelektrický vysielač je možné prevziať z kalkulačky alebo iných hudobných hračiek, môžete použiť aj akékoľvek VF hlavy s výkonom až 5 wattov, už nemá zmysel.

Zariadenie efektívne funguje vo vzdialenosti 3 až 5 metrov, pretože v obvode nie je žiadny ďalší výkonový zosilňovač.

Ako zdroj energie je vhodné použiť korunku alebo akýkoľvek iný zdroj s napätím 6 až 12 voltov.

Zoznam rádioaktívnych prvkov