джерела ультразвуку

Перший ультразвуковий свисток зробив в 1883 році англієць Гальтон.


Ультразвуковий свисток Гальтона з резонансною порожниною:
1 - стиснений газ;
2 - циліндричний поршень;
3 - кільцеве сопло;
4 - резонансна область;
5 - опорна стійка.
Ультразвук тут створюється подібно звуку високого тону на вістрі ножа, коли на нього потрапляє потік повітря. Роль такого вістря в свистку Гальтона грає "губа" в маленькій циліндричної резонансної порожнини. Газ, що пропускається під високим тиском через порожнистий циліндр, ударяється об цю "губу"; виникають коливання, частота яких (вона становить близько 170 кГц) визначається розмірами сопла і губи. Потужність свистка Гальтона невелика. В основному його застосовують для подачі команд при дресируванні собак.

Більшість ультразвукових свистків можна пристосувати для роботи в рідкому середовищі. У порівнянні з електричними джерелами ультразвука рідинні ультразвукові свистки малопотужні, але іноді, наприклад, для ультразвукової гомогенізації, вони володіють істотною перевагою. Так як ультразвукові хвилі виникають безпосередньо в рідкому середовищі, то не відбувається втрати енергії ультразвукових хвиль при переході з одного середовища в іншу. Мабуть, найбільш вдалою є конструкція рідинного ультразвукового свистка, виготовленого англійськими вченими Коттелем і Гудменом на початку 50-х років 20 століття. У ньому потік рідини під високим тиском виходить з еліптичного сопла і прямує на сталеву пластинку.
Різні модифікації цієї конструкції набули досить широкого поширення для отримання однорідних середовищ. Завдяки простоті і стійкості своєї конструкції (руйнується тільки коливається) такі системи довговічні і недорогі.

Інший різновид механічних джерел ультразвуку - сирена. Вона володіє відносно великою потужністю і застосовується в міліцейських та пожежних машинах. Всі ротаційні сирени складаються з камери, закритою зверху диском (статором), в якому зроблено велику кількість отворів. Стільки ж отворів є і на що обертається усередині камери диску - роторі. При обертанні ротора положення отворів в ньому періодично збігається з положенням отворів на статорі. У камеру безперервно подається стиснене повітря, що виривається з неї в ті короткі миті, коли отвори на роторі і статорі співпадають.


Поперечний переріз ультразвукової сирени:
1 - мотор;
2 - ротор;
3 - статор;
4 - камера;
5 - отвір;
6 - вхідний отвір для подачі в камеру повітря.
Основне завдання при виготовленні сирен - це, по-перше, зробити якомога більше отворів в роторі і, по-друге, досягти великій швидкості його обертання. Однак, практично виконати обидва ці вимоги дуже важко.

Схожі статті