Для тех, кто впервые
Для ультразвуковых излучателей используют магнито и электро стикционные материалы.(стрикция – изменение геометрических размеров под воздействием поля). К первым относится металлы например никель и его сплавы пермаллой, пермендюр и ферриты. Ко вторым сегнетова соль, кварц, турмалин, титанат бария и др. пьезокерамика (спечённые под давлением и высоким напряжением порошки окислов и солей металлов в т.ч. редкоземельных).
Работа на токе.
При использовании никеля и сплавов излучатель делается из тонкостенной трубки или тонких пластин толщиной 0,1 … 0,5 мм. Для уменьшения потерь от токов Фуко. Применяются частоты от 800 Гц до 24 000, с ферритами до 100 кГц.
Нерабочий конец для уменьшения обратного излучения заклеивается пенопластом поролоном или пористой резиной.
Частота резонанса для никеля и пермаллоя определяется длинной излучателя
по формуле F(Гц)= 250 000/L(см), для феррита F(Гц)= 270 000/L(см).
Коэф преобразования Эл мощности в акустическую = 40…60%.
На никелевых излучателях можно получить Pакустич =17Вт/см кв, пермаллой 5…6. на пермендюре =60.
При P генератора около 250 Вт можно получить смещение стержня 0,01 мм.
Для датчика излучения: можно регистрировать интенсивность от 0,0001 до 20.
Схема для ферритового стержня например (d=4мм, L=45мм) F рез=60 кГц, «моющий карандаш» для часов, инжекторов, ювелирных изделий, да хоть для удаления зубных камней. (не поймите буквально), для демонстрации школьных опытов и т д.
Поставив резистор 470к переменный с помощью Т4, точнее Т3, можно плавно регулировать мощность излучения. С подбирается в резонанс получившегося контура, параметры катушки и диаметр провода зависят от габаритов стержня и требуемой мощности.
Эффективность мойки повысится, если использовать сферическую чашку из плексигласа.
Работа на напряжении.
Сегнетова соль механически не прочная хотя и большой К преобразования, но боится сырости. Раньше использовали как датчики излучения или механического смещения, например в пьезо звукоснимателях.
Пьезоэффект растёт с увеличением напряжения. Кварц выдерживает до 1 500 В на мм толщины без разрушения, при подводимой мощности 150 Вт максимальное смещение составляет до 0,000025мм (а эффективность работы например ванны растёт с частотой), при диаметре кварца =25 мм и толщине 3 можно получить P=55Вт/мм кв, имеет высокую добротность, но титанат бария, например, имеет в 1000 раз больший пьезомодуль и К преобр эл мощности в акустическую =10% . У современных пьезокерамик этот параметр около 25%. Рабочий диапазон от 10 кГц и до как вы сможете по конструктиву.
Работают пластины на продольном и поперечном резонансе.
Для примера диск из СТ19 диаметром D =11 мм и толщиной = 0,9 мм, может работать на частотах 200 кГц и на 2,44 мГц. А диск D=20 мм и =6 мм, работает на 110 кГц и 367 кгц соответственно. Резонанс определяем по формуле
F(кГц)= к/d(мм),
где к
Сегнетова соль 2540
кварц 2280
Титанат бария 2200
СТ19 2220
1. Возьмите прозрачную бутылку из пластика из под Пепси Колы, срежьте дно,
2. В горлышко вклейте эпоксидкой задемпфированый излучатель, с припаянными тоководами (паять сплавом Розе, т. к. при температурах выше 80 градусов пьезокерамика теряет свои свойства), и приклеенный к нержавеющей пластине (чтобы защитить серебряное покрытие на пластине от агресивной среды).
3. Подключите к генератору высокого напряжения например по схеме индуктивной трёхточки
Схема работает на частоте порядка 100кГц при входном напряжении 24 В (Если транзистор заменить на высоковольтный из цоколя энергосберегающих ламп, а так же диоды выпрямителя и конденсатор после выпрямителя, взять оттуда же) соблюдая осторожность, можно подключать к сети 220 возможно придется подобрать резистор 220к и увеличить резистор 4,3 к до 36к. Если подобрать пластины под частоту балласта, то можно подключать и к нему (схема предложенная wazazaza ).
Попадались частоты работы балласта 36, 38, 75 кГц.
4. Налейте изопропилового спирта в получившуюся чашу и мойте мобилки на здоровье.
более подробно в архиве
-- Прилагается рисунок: --
Прикрепленный файл:
7338445.rar
