Главная - Литература

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

ультразвук как будто стал интенсивнее. Мы вновь проверили это наблюдение, теперь уже специально разместив обмотку возбуждения перпендикулярно к плоскости излучателя: появились мощные ультразвуковые колебания! Впереди был еще целый год работы, но в принципе этим «случайным» наблюдением проблема была решена.

Отличительная особенность всех описанных ниже высокочастотных излучателей ультразвука заключается в том, что в них используются колебания вибраторов, происходящие в направлении, перпендикулярном к направлению изменения напряженности возбуждающего эти колебания переменного магнитного поля. В низкочастотных же излучателях вибраторы совершают ультразвуковые колебания в направлении, совпадающем с направлением переменного магнитного поля. Допустить возможность такого отличия высокочастотных излучателей от низкочастотных в принципе не трудно. Однако поверить в его необходимость после того, как сформировался определенный стереотип в работе с низкочастотными излучателями, почти невозможно. Необходимо было либо случайное наблюдение, либо опыт, поставленный по принципу: «а что получится, если наугад изменить условия?», чтобы от низкочастотных излучателей перейти к высокочастотным.

Магнитострикционный излучатель для получения ультразвука частотой порядка 1 МГц состоит из ферритового вибратора /, обмотки возбуждения 2 и подмагничивающих вибратор магнитов 3 (рис. 31).

Вибратором служит плоский ферритовый стержень марки М400НН размером 3 X 20 X Ю0 мм3. Вибратор совершает колебания по своей толщине, и при возбуждении на основной собственной частоте между излучающими плоскостями вибратора укладывается половина длины волны (3 мм) ультразвука в феррите. Расчет и измерения показывают, что частота ультразвука в этом случае заключена в пределах 0,9- 1,2 МГц (не все ферритовые стержни одной марки обладают одинаковыми свойствами). Вибратор в каркасе обмотки возбуждения расположен совершенно свободно (никак не закреплен).



Обмотка возбуждения излучателя содержит две секции по 23-27 витков в каждой, намотанные проводом ПЭЛ 0,8-1,0 на плоском каркасе, конструкция и размеры которого показаны на рис. 32. Секции намотаны в одну сторону и разделены тонкой текстолитовой перегородкой.

Для подмагничивания вибратора использована стопа из 3-6 кольцевых керамических магнитов диаметром 35 мм и толщиной 7 мм. Магниты должны касаться вибратора и могут располагаться относительно него, вообще говоря, как угодно. Необходимо иметь в виду, что увеличение напряженности подмаг-ничивающего вибратор постоянного магнитного поля


Рис 31. Схема несимметрич- Рис. 32. Чертеж каркаса об кого магнитострикционного мотки возбуждения,

излучателя для получения ультразвука частотой 1 МГц.

приводит к уменьшению индуктивности обмотки возбуждения. А поскольку обмотка возбуждения одновременно является контурной катушкой генератора (см. рис. 28), это уменьшение индуктивности при настройке в резонанс должно быть компенсировано соответствующим увеличением емкости контурного конденсатора. Общий вид подготовленного к работе магнитострикционного излучателя изображен на рис. 33.

Для проверки излучателя следует, протерев вибратор спиртом (он должен быть совершенно чистым и сухим), ввести его внутрь каркаса обмотки возбуждения и привести поляризующие вибратор магниты в соприкосновение с его торцом или нижней излучающей плоскостью. На выступающую из каркаса обмотки возбуждения часть верхней излучающей плоскости нанесите каплю трансформаторного или подсолнечного масла. Подключите обмотку возбуждения



излучателя к генератору и конденсатором переменной емкости настройте генератор в резонанс с вибратором. При этом о нормальной работе излучателя свидетельствует характерное «вспучивание» масла на поверхности вибратора. Изготовив и проверив излучатель, отберите такие ферритовые стержни, которые дают ультразвук максимальной интенсивности.


Рис. 33. Внешний вид несимметричного магнитострикционного

излучателя на частоту 1 МГц. Выводы а обмотки возбуждения выполнены светлыми проводниками, вывод б-темным. Скручивать выводы между собой нежелательно.

В дальнейшем для определенности мы будем считать основную резонансную частоту ферритового вибратора толщиной 3 мм равной 1 МГц.

Магнитострикционные излучатели для получения ультразвука частотой до 15 МГц. Для получения ультразвука частотой выше 1 МГц необходимо собирать излучатели по симметричной схеме, изображенной на рис. 34: ферритовый вибратор 1 излучателя помещен внутрь двух раздельных секций обмотки возбуждения 2 и подмагни-чивается с торцов кольцевыми керамическими магнитами 3.

Вибраторы излучателей, если их возбуждать на основной собственной частоте, должны иметь толщину, меньшую 3 мм. Такие вибраторы можно изготовить из стандартного ферритового стержня. Мы реко-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52



0.0036