СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ Российский патент 2022 года по МПК C02F1/48 B01J19/08 H03K5/03 

Область техники.

Настоящее изобретение относится к электротехнике. Изобретение может быть использовано в промышленности, теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве, сельском хозяйстве, медицине, быту, на транспорте и других отраслях для получения переменного электромагнитного поля высокой интенсивности, с целью улучшения эффективности обработки жидкостей для улучшения их потребительских качеств.

Предшествующий уровень техники.

Известно изобретение (ИЗ) "СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ ПЕРЕМЕННЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ" (RU2701926, US11040326, ЕР3656466, CN111203163). В изобретении используется устройство, состоящее из генератора импульсов постоянного тока и соединенного с ним колебательного контура, индуктивность которого излучает используемое для обработки жидкостей переменное электромагнитное поле при воздействии на колебательный контур импульсами постоянного тока от генератора импульсов. После воздействия импульса постоянного тока в колебательном контуре возникают затухающие по времени свободные колебания на собственной частоте. В процессе этих колебаний в колебательном контуре протекает переменный ток, а в индуктивности колебательного контура возникает ЭДС самоиндукции. В результате индуктивность колебательного контура излучает затухающее по времени переменное электромагнитное поле. Недостатком этого изобретения является невысокая амплитуда свободных резонансных колебаний возникающих в колебательном контуре используемого устройства, что не позволяет эффективно обрабатывать жидкости.

Раскрытие изобретения.

Технической задачей изобретения является разработка способа увеличения амплитуды резонансных колебаний в колебательном контуре используемого в изобретении устройства после воздействия на него импульсами постоянного тока от генератора импульсов соединенного с колебательным контуром электрической цепью для получения более мощного переменного электромагнитного поля.

Технический результат изобретения достигается введением обратной связи в схему устройства (А1), (Фиг. 1), от колебательного контура (A3) к ключевому элементу генератора импульсов (А2). Как вариант, ключевым элементом генератора импульсов является MOSFET транзистор. Обратная связь может быть как емкостной, так и индуктивной. В процессе работы устройства (А1) генератор импульсов (А2) генерирует последовательность импульсов постоянного тока с заданной частотой и длительностью, необходимой для возбуждения в колебательном контуре (A3) резонансных колебаний. Ключевой элемент генератора импульсов работает в импульсном режиме отключая и подключая колебательный контур (A3) к источнику питания постоянного тока. Отключив колебательный контур (A3) от источника питания постоянного тока после окончания управляющего импульса, ключевой элемент генератора импульсов, после появления резонансных колебаний в колебательном контуре (A3), получает часть этих колебаний через обратную связь и переходит в режим усиления. Резонансные колебания из-за внутреннего сопротивления колебательного контура носят затухающий характер (Фиг. 2). Техническим результатом заявленного способа является получение резонансных колебаний в колебательном контуре (A3) устройства (А1) с амплитудой в 2-3 раз превышающей амплитуду резонансных колебаний в колебательном контуре устройства используемого в (ИЗ). Полученные резонансные колебания также носят затухающий характер. Коэффициент усиления зависит от частоты используемых резонансных колебаний колебательного контура и глубины обратной связи. В процессе резонансных колебаний в индуктивности (L) колебательного контура (A3) протекает переменный ток с повышенным напряжением. В результате индуктивность (L) излучает более мощное переменное электромагнитное поле с более высокой проникающей способностью в жидкости.

Краткое описание чертежей.

Фиг. 1 - схематическое изображение устройства, используемого в заявленном способе, где:

А1 - устройство;

А2 - генератор импульсов;

A3 - колебательный контур;

L - индуктивность колебательного контура A3;

С - емкость колебательного контура A3.

Фиг. 2 - графическое изображение резонансных колебаний в колебательном контуре после воздействия импульсов постоянного тока, где:

I - ось тока;

t - ось времени.

Фиг. 3 - электрическая схема устройства, используемого в заявленном способе с параллельным колебательным контуром, где:

DC+12v, DC-12v - внешнее питание устройства;

D1, R1, R2, R3, С2, С3, VD1, VD2 - генератор импульсов постоянного тока;

С1 - сглаживающий конденсатор в цепи питания устройства;

С5 - конденсатор обратной связи;

VT1, R5, R6, С4 - усилитель обратной связи;

VT2 - ключевой элемент генератора импульсов;

L - индуктивность колебательного контура;

С - емкость колебательного контура.

Осуществление изобретения.

Вариант исполнения устройства, используемого в заявленном способе, с параллельным колебательным контуром (Фиг. 3). Для питания устройства используют внешний источник постоянного тока 12 вольт, 1 ампер. (С1) - 2200 мкФ/ 25в, сглаживает пульсации напряжения в цепи питания устройства. Задающий генератор генератора импульсов (А2), (Фиг. 1) собран на основе (D1) - NE555. Элементами (VD2) - КД522, (R2) - 210 кОм, (С2) - 0,1 мкФ задана частота генератора импульсов - 75 Гц. Элементами (VD1) - КД522, (R1) - 3 кОм, (С2) - 0,1 мкФ задана длительность импульсов - 0,3 мс.(С3) - 0,1 мкФ - защита от помех (Dl). (R4) - 1 кОм. (VT1) - транзистор с8055, (С4) - 1 нФ, (С5) - 10 нФ, (R5) - 1 кОм, (R6) - 10 кОм, (VT2) - транзистор IRF3205, (L) - катушка индуктивности, намотана проводом в эмалевой изоляции диаметром 0,5 мм на стальном сердечнике диаметром 10 мм, длиной 30 мм и содержит 100 витков. (С) - конденсатор 4,7 мкФ, 160 в. При проведенных испытаниях устройства частота резонансных колебаний колебательного контура составила 5 кГц, амплитуда резонансных колебаний составила 60 вольт, что в 3 раз выше амплитуды резонансных колебаний колебательного контура устройства, используемого в (ИЗ).

Изобретение может быть использовано в промышленности, теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве, сельском хозяйстве, медицине, быту, на транспорте и других отраслях, где требуется качественное изменение физических свойств жидкостей. Для обработки жидкостей использовано устройство (А1), состоящее из генератора импульсов (А2) и соединенного с ним колебательного контура (A3), индуктивность (L) которого излучает используемое для обработки жидких сред переменное электромагнитное поле в результате воздействия на колебательный контур (A3) импульсами постоянного тока от генератора импульсов (А2). Для повышения эффективности обработки жидкостей в схему устройства (А1) введена обратная связь от колебательного контура к ключевому элементу генератора импульсов (А2). Техническим результатом при использовании заявленного способа является получение более мощного переменного электромагнитного поля с более высокой проникающей способностью в жидкости, что приводит к повышению эффективности обработки жидкостей. 3 ил.

Способ получения электрических резонансных колебаний, использующий устройство, содержащее генератор импульсов постоянного тока и соединенный с ним электрической цепью колебательный контур, отличающийся тем, что в устройстве введена обратная связь от колебательного контура к ключевому элементу генератора импульсов, при этом, при воздействии импульсов постоянного тока, генерируемых генератором импульсов на колебательный контур, возникают резонансные колебания, а введенная обратная связь усиливает амплитуду резонансных колебаний и индуктивность колебательного контура излучает более мощное переменное электромагнитное поле с более высокой проникающей способностью в жидкости.