Применение ультразвука в технике

Применение ультразвука.

Сирена.

Свисток Гальтона.

Первый ультразвуковой свисток сделал в 1883 году англичанин Гальтон.
Ультразвук здесь создаётся подобно звуку высокого тона на острие ножа, когда на него попадает поток воздуха. Роль такого острия в свистке Гальтона играет «губа» в маленькой цилиндрической резонансной полости. Газ, пропускаемый под высоким давлением через полый цилиндр, ударяется об эту «губу»; возникают колебания, частота которых определяется размерами сопла и губы.

Мощность свистка Гальтона невелика. В основном его применяют для подачи команд при дрессировке собак и кошек.

Сирена - механический источник упругих колебаний и, в том числе, ультразвука. Их частотный диапазон может достигать 100 кГц, но известны сирены, работающие на частоте до 600 кГц. Мощность сирен доходит до десятков кВт.

Все ротационные сирены состоят из камеры, закрытой сверху диском (статором), в котором сделано большое количество отверстий. Столько же отверстий имеется и на вращающемся внутри камеры диске — роторе. При вращении ротора положение отверстий в нём периодически совпадает с положением отверстий на статоре. В камеру непрерывно подаётся сжатый воздух, который вырывается из неё в те короткие мгновения, когда отверстия на роторе и статоре совпадают.

Частота звука в сиренах зависят от количества отверстий и их геометрической формы, и скорости вращения ротора.

Основная сложность широкого применения в техника ультразвука - это создание относительно недорогих и мощных генераторов ультразвуковых частот, что на данный момент технически невозможно. За последние годы было проведено много опытов, которые дали весьма многообещающие результаты. Так же бурение сверхпрочных горных пород, которые не пробурить даже титаном, проходит благодаря ультразвуку. Происходит бурение и одновременное создание колебаний бура, благодаря нанесению высокочастотных ударов по буру. Они имеют направленное воздействие в сторону бурения породы. Так же используется ультразвук для ультразвуковой гравировки. Для этого нужен генератор ультразвуковых колебаний, подаваемых по кабелю к пьезо-элементу, который преобразует электрический импульс в механическое действие, который в свою очередь передает волны через волновод к инструменту нанесения гравировки. К примеру, такие устройства могут быть использованы для резки, метала или дерева, а так же для их художественной обработки.
Таким образом, ультразвук в технике используется в основном для усиления бурильных и режущих свойств. Ведь такое усиление многократно повышает эффективность физического воздействия на объект.

Дата добавления: 2015-06-26