Устройство для генерации акустических колебаний Советский патент 1983 года по МПК B05B1/04 

.Изобретение относится к техничеЬ кой акустике и может найти применение для генерирования акустических колебаний в водных растворах электролитов в качестве акустического иэл чaтeля Йрйполучении фиэико-химических свойст электролитов в условиях воздействия на них акустических колебаний, например, при изучении кавитации в электролитах.

Известны устройства для генерации звуковых полей в жидкости, например антенные решетки, Которые включают в себя идентичные излучающие элемен. ты, расположенные на заданном расстоянии один от другого, при этом излучающие элементы взаимно изолированы С

Недостатком этих устройств является сложность конструкции, так как для обеспеченияэлектрической независимости излучающих элементов антенной решетки в электролито1х требуется обеспечение их герметичности. В-этих устройствах увеличение интенсивностей достигается простым cyfe(Hсованием интенсивностей каждого пэДучателя.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устг ройство, содержа1чее каркас из диэлектрического материала, заполняемый элек тролитом, постоянный магнит, между полюсами которого установлена пара электродов, подключенных к генератору временного напряжения

Однако увеличение генврируеких уст ройств акустических колебаний невозможно, так как повишение сверхпредельно допустимой величины пропускаемого через электролит тока приводит к недопустимым тепловыпелениям, при которых нарушается характер происходящих процессов.

Целью изобретения является увеличение излучае юй моишости.

Поставленная цель дс стигается тем, что в устройство для ге нерации акустических колебаний, содержащее каркас из диэлектрического материала, заполняемый электролитом, постоянный магнит, между полюсами которого установлена пара электродов, подключенных к генератору переме1ННого напряже-i НИН, вдоль каркаса .усте1новленыдопол нительные пары электродов на расстоянии полдпины волны на рабочей частоте,между ними установлены мембраны из диэлектрического материала,при этом соседние электроды включены противофазно,а в стенках каркаса окало одноиментих электродов выполне1-1ы сквозные отверстия.

- Кроме того, мембраны выполнены в .виде гибкой ленты шириной, равной высоте каркаса, пропущенной поперек него зигзагообразно через отверстия выполненные в виде прорезей.

На фиг. 1 показана конструкция устройства, частичный фронтальный разрез; на фиг. 2 - сеченгте А-А на фиг. 1 н фиг. 3 - каркас в увеличеном масштабе в проекции со стороны полюса магнита, частичный фронтальный разрез на фиг. 4 - то же, вид сверху.

Устройство содержит полюса 1 и 2 (фиг. 1) магнита 3, между .которыми установленкаркас 4 изорганического материала с электродами 5 и 6. Мембраны 7 (фиг. 2) расположены между электродами 8 и 9,10 и 11 и выпол.нены из диэлектрического материала. Остёшьные мембраны выполнены и расположены другими электродами аналогично. 7У1я установки электродов -в боковых стенках 12 и 13 (фиг. 3) выполнены сквозные отверстия.

Электроды, установленные в отверстиях 14 и 15, сЛЗразуют одну пару электгюдов, а установленные в отверстиях 16 и 17 - другую, смежную первой, пару электродов. Расстояние гчвжду смежными парами электродов равно половине длины волны акустических колебаний, генерируегслх устройся вом. В стенках 18 и 19 (Фйг. 4) выполнены в плоскостях, перпендикулярно продольной оси каркаса, прорези 2 сдвинутые относительно плоскостей, в которых установлены пары электродов, на четверть длины волны акустических колебаний.

Сквозь прорези и перпендикулярно продольной оси каркаса пропущена зигзагообразно лавсановая лента 21 (фиг. 3) , образующая между смежными парами электродов мембраны. Ширина лавсановой ленты равна линейноглу размеру внутреннего поперечн ого сечения каркаса. Все электрюды подключены к генератору синусоидального напряжения с помощью проводников 22 к 23 (фиг.1) так, что смежные пары электродов соединены с генератором (не показс1н противофазно.

Устройство работает следующим образом.

Устройство эаполншэт электролитом .или погружают в электролит. При погружении полость каркаса .4 (фиг. 1) заполняется электролитом ереэ прорези 20 фиг. 4 , который обеспечивает электрическую связь всех электРОЛИТОВ -друг с ДРУ1ЧЭМ.

Подведенное от генератора ко всем электродам синусоидальное напряжение создает в электролите переменный элетрический TOKj при этом установленная в каркасе лавсановая лента 21 (фиг. 3) исключает протекание электрического тока через электролит между смежными нарами электродов по (кратчайшему между ними пути.

Расстояние между парами электродо ,выбранное равнЁШ половине длины

акустических колебаний, генерируе чых устройством, позволяет применить противофазное включение .смежных пар электродов,

В свою очередь, противофазное включение с.межных пар электродов создает условия разности потенциалов между, электродами различных пар, при которых токи, tipoTfiKaKttwe между электродами различных пар щ пределах внутреннего объема каркаса, складываются с токами, текущими между электродами одной какой-либо пары, увеличивая таким образом плотность тока по сравнения с известным. .Тогда эти токи повыыенной плотности в магнитном поле магнита.3 фиг. 1) создают силы Ампера, вызывающие, в свою очередь, .акустические колебания; цйтенсивность которых боль1ае интенсивности колебаний, создаваемых прототипом.

Если для одиночного устройства с одной парой электродов развиваемая

.ийтенсивпость характеризуется величиной 3j|, а для п отдельно работа1 кядих таких устройств - для предлагаевюгоустройства характерно I следукмцее выражение для общей интен;сивности V . .

on VVv

- коэффициент связи меж эЛёкч тродами различных: пар.

Для конкретной конспрукция уст Йства, содержащей семь пар электродов, при К А 0,1 общая интенсивность равна 11,2 J

Q в то время как для простого набора отдельных известных устройств при прочих равных усхювйях ТЗо-V

Предлагаемое устройство имеет преимущество, заключамцееся в упролданил конструкции и в увеличении ийтенсив.HOCTIJ колебаний.

1УСГРОЙСГЮ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержа1 ее каркас из диэлектрического материал заполняемый электролитом, постояннй магнит, между nojnocaMH которого уст новлена пара электродов, подключенных к генератору переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью увеличения излучаемой .ющности, вдоль каркаса установлены дополнительные пары электродов на расстоянии полдлины волны на рабочей частоте, между ними устсшовлены мембраны из диэлектрического материала, при этом соседние электроды включены противофазно, а в стенках каркаса около одноименных электродов выполнены сквозные отверстия. 2. Устройство по. п. 1, о т л и- . . чающееся тем, что мамбоаны выполнены в виде гибкой ленты шионной. равной высоте каокаса, поопуменной по- пеоек него зигзагообразно чепез от- -верстия, выполненные в виде прорезей

za

и

rk

19

Фиг.