ШИРОКОПОЛОСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С КРУГОВОЙ ДИАГРАММОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ОТПУГИВАНИЯ ГРЫЗУНОВ Российский патент 2020 года по МПК A01M29/18 H04R17/00 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение, широкополосный ультразвуковой электроакустический преобразователь с круговой диаграммой направленности для устройств отпугивания грызунов, относится к устройствам для борьбы с грызунами путем применения технических средств отпугивания, в частности, ультразвуковым излучением, без использования ядохимикатов.

2. Уровень техники

Известен ультразвуковой пьезоэлектрический излучатель для воздушной среды (свид. на полезную модель RU №3672, кл. H04R 17/00, опубл. 16.02.1997), содержащий стержневой акустический концентратор с элементом крепления его к внешней опоре и торцевой поверхностью широкого конца к рабочей поверхности пьезоэлектрического преобразователя, узкий конец стержневого акустического концентратора которого жестко и соосно прикреплен к внутренней поверхности тонкостенной выпуклой излучающей оболочки в форме полусферы.

Известен также прибор отпугивания грызунов (свид. на полезную модель RU №84676, кл. А01М 19/00, опубл. 20.07.2009), где излучатель выполнен из алюминиевой фольги криволинейного профиля в форме тарелки с закрепленным в центре пьезоэлектрическим элементом, при толщине фольги 0,3 мм, а угол изгиба криволинейного профиля составляет от 3° до 80°.

Известно устройство для отпугивания грызунов (свид. на полезную модель RU №94809, кл. А01М 19/00, опубл. 10.06.2010), у которого излучатель ультразвуковых сигналов содержит четыре лепестка, два из которых имеют прямоугольную форму, а два других - трапециевидную, при этом концы прямоугольных лепестков закреплены на корпусе, а концы трапециевидных свободны.

Недостатком подобных конструкций излучателей является наличие узкой диаграммы направленности ультразвукового излучения, создающееся только во фронтальной плоскости излучателей. Присутствуют мертвые зоны не покрытые ультразвуковым облучением, и как следствие - низкая эффективность отпугивания грызунов в зонах отличных от фронтальной, а также наличие одной основной резонансной частоты, присущей стержневым преобразователям и пьезоэлектрическим элементам, значительно сужает частотный диапазон электроакустического преобразователя.

3. Раскрытие сущности изобретения

Задачей изобретения является создание мощного, широкополосного ультразвукового электроакустического преобразователя с круговой диаграммой направленности, приводящей к более эффективному облучению защищаемых объектов ультразвуком, без мертвых зон, не покрытых ультразвуковым облучением, а также отсутствию эффекта привыкания грызунов к одночастотному ультразвуку, свойственному резонансным электроакустическим преобразователям, за счет значительного расширения количества резонансных частот устройства. Повышается технологичность изготовления устройства в процессе производства путем использования в качестве излучателя металлической пластины простой геометрической формы.

4. Краткое описание чертежа

Широкополосный ультразвуковой электроакустический преобразователь с круговой диаграммой направленности для устройств отпугивания грызунов, состоит из:

на фиг. 1 (вариант 1) - излучателя, выполненного в виде изогнутой металлической пластины (1) с прикрепленными к нему ультразвуковыми актуаторами в виде пакетов Ланжевена с согласователями (2), настроенных на разные частоты, размещенных внутри изгиба излучателя;

на фиг. 2 (вариант 2) - излучателя, выполненного в виде плоской изогнутой металлической пластины (1) с прикрепленными к нему ультразвуковыми актуаторами в виде пьезокерамических элементов в триморфном или биморфном включении (3), настроенных на разные частоты, размещенных внутри изгиба излучателя.

5. Осуществление изобретения

Работает широкополосный ультразвуковой электроакустический преобразователь с круговой диаграммой направленности для устройств отпугивания грызунов следующим образом.

Выходной частотно-модулированный сигнал с генератора (4), поступает к ультразвуковым актуаторам (2, 3), которые закреплены на излучателе в виде изогнутой металлической пластины (1). Под воздействием частотно-модулированных выходных сигналов с генератора (4), ультразвуковые актуаторы (2, 3) начинают вибрировать, а вместе с ним начинает вибрировать и излучатель (1). Максимум вибрации соответствует совпадению частоты выходного сигнала генератора (4) с резонансными частотами ультразвуковых актуаторов (2, 3), настроенных на разные частоты, а также с резонансными частотами излучателя (1). Несимметричная форма излучателя в виде изогнутой металлической пластины (1), в совокупности с несимметричным расположением ультразвуковых актуаторов (2, 3) относительно центра пластины излучателя (1), создают сетку узловых пучностей волн, меняющуюся в зависимости от частотно-модулированного сигнала генератора (4). Это позволяет создать широкополосную многорезонансную ультразвуковую излучающую систему, исключающую привыкание грызунов к однотонному ультразвуковому сигналу. Изогнутая форма излучателя (1) исключает подавление противофазных ультразвуковых сигналов между узлами пучностей волн, создающимися на поверхности излучателя, что способствует повышению КПД ультразвукового электроакустического преобразователя, а также формирует круговую диаграмму излучения, без мертвых зон, не покрытых ультразвуковым облучением, с целью более эффективной защиты объектов от грызунов.

Изобретение может быть использовано в устройствах для отпугивания грызунов в бытовых и производственных помещениях. Широкополосный ультразвуковой электроакустический преобразователь с круговой диаграммой направленности для устройств отпугивания грызунов состоит из излучателя с прикрепленными к нему ультразвуковыми актуаторами. Излучатель выполнен в виде изогнутой металлической пластины. Ультразвуковые актуаторы размещены внутри изгиба излучателя и имеют разные резонансные частоты. Обеспечивается повышение эффективности отпугивания грызунов за счет формирования круговой диаграммы направленности ультразвукового излучения без мертвых зон, не покрытых ультразвуковым облучением, и расширения количества резонансных частот устройства, а также упрощение изготовления. 2 ил.

Широкополосный ультразвуковой электроакустический преобразователь с круговой диаграммой направленности для устройств отпугивания грызунов, состоящий из излучателя с прикрепленными к нему ультразвуковыми актуаторами, отличающийся тем, что излучатель выполнен в виде изогнутой металлической пластины, а ультразвуковые актуаторы размещены внутри изгиба излучателя и имеют разные резонансные частоты.