УСТРОЙСТВО для ИЗЛУЧЕНИЯ ЗВУКА Советский патент 1971 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к области преобразования электрической энергии в энергию гидроакустических волн низкой звуковой частоты и может быть использовано в гидроакустике для создания низкочастотных звуковых волн.

Известные устройства, содержащие электромагнитные двусторонние излучатели, источник постоянного напрял ения и задающий генератор, включающий зарядную цепь в виде накопительного конденсатора и контура, образованного индуктивностью и конденсатором, разрядную цепь в виде дросселя и управляемого вентиля, и цепь управления не обеспечивают высокой мощности и надежности.

Цель изобретения - повышение излучаемой мощности и надежности. Достигается это тем, что в нем индуктивность и дроссель образованы обмотками электромагнитных двухсторонних излучателей.

Устройство состоит из задающего генератора и двух одинаковых двусторонних излучателей.

На фиг. 1 изображена схема задающего генератора; на фиг. 2 - двусторонний излучатель.

Задающий генератор для преобразования постоянного напряжения, подводимого к клеммам Л и , в переменное напряжение низкой звуковой частоты. Основными узлами являются цепь заряда, состоящая из накопительного конденсатора Со, контура, состоящего из индуктивности LO и конденсатора Ci, и цепь разряда конденсатора Со, состоящая из аросселя LI и управляемого вентиля В.

Для управления током вентиля служит цепь, состоящая из двух транзисторов TI и TZ, импульсного трансфор.гматора Тр, сопротивления R и емкости С.2- Индуктивностью LQ служит обмотка электромагнита одного излучателя, дросселем LI обмотка электромагнита другого излучателя.

Устройство излучателя показано на фиг. 2. Его основными частями являются электромагнит и два стальных диска, к которым крепятся круглые пластины.

Электромагнит состоит из обмотки /, сердечника 2, набранного из пластин трансформаторного лчелеза. Сердечник вместе с обмоткой крепится к стенкам цилиндрического 3, который герметически закрывается двумя параиитовыми крышками 4. Через сальник 5 кабель б, соединяющий обмотку электромагнита с усилителем мощности, выводится нарул у. Свободное от электромагнита пространство внутри цилиндрического колсхха 3 заполняется касторовым маслом, которое наливается через отверстия, закрываемые пробками 7. Диски 8 крепятся к цилиндрическому кожуху 3 с помощью болтов 5. Пластрны iO находятся под полюсами электромагнита, причем зазор между ними регулируется прокладками // при сборке излучателя. В центре пластин 10 на болтах крепятся съемпые стальные диски 12. Воздух, заполняющий пространство 13 между г ластппами 10 и поверхностью дисков 8, с помощью отверстий J4 малого диаметра (0,2-0,3 мм) сообщается с воздухом, заполняющим автомобильную камеру 15. Кольца 16, изготовлен}1ые из трубы диаметром 30 мм, служат для транспортировки излучателя. Кроме того, между кольцами наматывается кабель 6. Элементом, иреобразующим электрические колебания в звуковые, являются пластины 10 и элект)омагиит двустороннего электромагнитного излучателя (см. фиг. 2). Пластины колеблются на резопаиспой частоте, величину которой можно изменять с помон, съемпы.к дисков 2. Для оптимальной работы устройства примспяются два излучателя, отличаюП1ИХСЯ друг от друга лищь число.м витков обмотки / электромагнита. Обмотка электромагнита с больнмим числом витков одного излучателя образует индуктивность LO (см. фиг. 1), а обмотка электромагнита с меньшим числом витков другого излучателя включается в цеиь разряда в качестве дросселя L. Так как ток, ,Т текущи по индуктивности LO сдБииут па- , где 7 - нериод колебаний задающего генератора относительно тока, текущего по дросселю LI, 10 колебания нластип о.чиого излучагеля находятся в иротивофазе относительно колебаний пластин другого. Поэтому для получения наибольшей акустической мощности необходимо нри работе разиосить один излучатель относительно другого на иоловину длины волны излучаемого звука, что позволяет получить х;;рактеристику панравлепности иолу вол иового дииоля. подаче иостоянпого напряжепия Uo на клеммы Л и Б копдепсатор Со заряжается через зapядf y o индуктивность LO до апряження питания U,). Далее при 1юл,аче иоложительного кратковремен :ого имнульса на управляемый элекГ)од вентиля В происходит разряд, конденсатора Си через дроссель LI и вентиль В. Величина ИНДУКТИВНОСТИ LO должна быть много больше L с тем, чтобы постоянная времени цепп заряда была мпого больше постоянной времени цепи разряда. После быстрого разряда конденсатора Со напряжение на аноде вентиля относительио катода будет близко к пулю, вентиль закроется и вновь пачиется зарядка конденсатора Со через контур Lo-Ci. Частота повторепия импульсов тока, текуще 0 но LO и LI будет определяться частотой 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 импульсов, подаваемых на управляющий электрод вентиля. Для усиления переменной составляющей тока, текущего через индуктивность LO, нараллельно ей включается емкость Ci и образованный таким образом контур (Lo и Ci) настраивается на частоту колебаний задающего генератора. В качестве задающего генератора используются стандартные приборы тина ГЗ-44, или другие, им подобные. Переменное напряжение 1 -1,5 в звуковой частоты подается через конденсатор Cz между базой и эмиттером транзистора Ti, играющего роль ограничителя. В коллекторную цепь этого транзистора включена иервичная обмотка импульсного трансформатора Гр, вторичная же обмотка включена между базой и эмиттером транзистора . Наиряжение, возникающее иа вторичной обмотке будет нродиффере1нцирова)ю этиосительно напряження, иода-ваемого на иервичиую обмотку. Отрицательный имнульс этого нродифференцирова ного иапряжеиня отнирает трап.зистор TZ, благодаря чему нанряжеin-ie и 0 подается на управляюии1й электрод вентиля В. Вентиль открывается, происходит разряд конденсатора Со через дроссель LI и вентиль. Отметим, что излучатель работает на резонансной частоте, которая определяется первой модой колебаний пластин 10. Поэтому для получения .максимальиого звукового поля частота внещнего задаюп1его генерагора долж:на совпадать с резонансной частотой колебаний пластин 10 и собственной частотой колебательного контура, образованного инд ктивностью LO и емкостью €. Для компенсации внешнего гидростатического давления, воздействующего на пластины 10 при погружении излучателя, служит наполиенпая воздухом автомобильная камера 5, внутренний объем которой через отверстия малого диаметра 14 соединяется с объемом, занимающим пространство 13. При этом необходимо, чтобы величина объема камеры 15 была много больще объема пространства 13, когда излучатель находится в непогруженном состоянии. Предмет и з о б р е т е и и я Устройство для излучения звука, содерлсаП1,ее электромагнитные двусторонние излучатели, источиик постоянного напряжения и задаюш,ий геператор с зарядной цепью в виде накопительпого конденсатора и контура, образованного иидуктивностью и конденсатором, разрядную цень в виде дросселя и унравляемого вентиля, и цень л равления, отличаюи сеся тем, что, с целью повышения излучаемой мощности и надежноети, в нем индуктивность н дроссель образованы обмотками электромагнитных двусторонних излучателей.