Способ генерации акустических колебаний

 

Союз Совэтсиих

Социалистических

Раснубаик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (713599 (61 ) Дополните, Вно к ВВт. СВид- В» (2" . пявлепо 22.02.78 (21) 2582218(18-10 с присоединениех! ВаяВки ¹â€” (51) Я Кл е

В 06 В 1 04

Гос /даротеенныЙ мои -.: Г ссср по делан ноооретенко н открытий ("i) Приоритет —— (53) УДК 534.232 (088.8) Опубликовано 05.02.80. Бюллетень ¹ 5

Дата опубликования описания 15.02.80 (72) Авторы изобретения

А. P. Баев, Г. Б. Коновалов и П. П. Прохоренко (71) Заявитель

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ГЕНЕРЛЦИИ АКУСТИЧЕСКИ. » KO,1EÜËHÈÈ

Изобретение относится к области акустики и может obITb использовано для гидроак, стической связи, дефектоскопического контроля, градуировки гидрофонов.

Известен способ генерации механических колебаний, заключающийся в воздействии однородного магнитного поля и электрического тока на электролит (1) .

Однако этот способ не позволяет достичь высоких интенсивностей звука из-за необходимых больших токов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ генерации акустических колебачий, заключающийся в воздействии на жидкость с магнитными свойствами переменного магнитного поля 12).

Однако этот способ не позволяет получать высоких интенсивностей акустических колебаний.

Целью изобретения является увеличение интенсивности акустических колебаний.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что на жидкую среду дополнительно накладывают постоянное однородное магнитное иоле, а переменное магнитное поле создают 11еоднородным с градиентом. кол.гинеарным направленик5 излучения.

При наложении на ферромагнитную жидкость переменного неоднородного магнитного поля за счет пондеромоторных сил в объемс жидкой фазы возникают переменные д IB,1I.,HH, HOT0Pbli ЯВЛЯЮТСЯ тическ1х колебаний. Интенсивность же акустических колебаний, излучаемы» в жидкие среды определяется. а) величиной магнитного напряжения

Е=$".М(ж)i У (, (1) где М(М ) -- намагниченность жидкocTи в обhi мс, зависящая от напряженности магнитного поля;

У вЂ” напряженность магнитного по15 ля;

Ц вЂ” высота столба ферромагнитной жидкости; б) геометрическими размерами объема жидкости; в, направлением действия объемной силы (при несовпадении последней с направлением излучения акустических колебаний излучаемая интенсивностью резко уменьшается, что связано с возбуждением радиальных

713599 колебаний, которые не вносят вклад в излучаемую (полезную) акустическую энергию) .

На чертеже показана схема генерации акустических колебаний ультразвукового диапазона частот в жидкость.

Полый цилиндр с немагнитной боковой поверхностью 1 (например, из стекла) заполнен ферромагнитной жидкостью 2, которая граничит с воздухом и жидкой средой, принимающей излучаемые колебания, и отделена от них с помощью мембран 3 и 4.

Мембраны 3 и 4 — — тонкие податливые пленки, предназначенные для устранения диффузии в ферромагнитную жидкость граничащей фазы, а также устранения эффектов, вызванных неустойчивостью поверхности в магнитном поле. Соленоиды 5 являются источником переменного неоднородного, а соленоиды 6 — постоянного однородного магнитного поля.

Обмотки соленоидов 5 намотаны на кольцевые каркасы, имеющие в сечении форму равнобедренной трапеции, и размещены с коаксиальной симметрией относительно направления излучения колебаний, причем меньшие основания трапеций противоположны друг другу. Такая конструкция соленоидов обеспечивает постоянство напряженности переменного магнитного поля в сечении, перпендикулярном оси, и периодическое изменение градиента напряженности на противоположное в процессе генерации колебаний, причем градиент напряженности коллинеарен направлению излучения.

Оси соленоидов постоянного магнитного поля могут быть сориентированы относительно осей соленоидов переменного поля произвольно. На фиг. la они соосны, а на фиг. lб — перпендикулярны друг другу.

Под действием сил пондеромоторного взаимодействия поля с жидкой фазой возникают распределенные по объему силы, величина и направление которых периодически меняется с частотой задающего напря жения. Для получения резонанса период переменного магнитного поля выбирают равным периоду собственных колебаний объема феррожидкости.

Применение постоянного однородного

10 магнитного поля позволяет наиболее эффективно использовать свойства магнитной жидкости за счет возможности выбора рабочей точки, а неоднородное переменное поле способствует уменьшению радиальных колебаts ний, являющихся паразитными и отбирающих энергию от основных осевых колебаний жидкости. Таким образом, интенсивность основных осевых колебаний будет увеличина.

Формула изобретения

Способ генерации акустических колебаний, заключающийся в воздействии на жидкость с магнитными свойствами переменного магнитного поля, отличающийся тем, что. с целью увеличения интенсивности колебаний, на жидкую среду дополнительно накладывают постоянное однородное магнитное поле, а переменное магнитное поле создают неоднородным с градиентом коллинеарным

30 направлению излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 410821, кл. В 06 В 1/00, 1971. зз 2. Бергман Л. Ультразвук. М., rr.ИЛ.», с. 50 — 51.

713599 дуд.

«гол.1

Редактор О. Филиппова

Заказ 9165/3

Составитель В. Пирогов

Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Тираж 565 Подписное

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4