DE7220280U - Ultraschallsende- und -empfangsgeraet - Google Patents
Ultraschallsende- und -empfangsgeraetInfo
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- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
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Description
Patentanwalt München ^ ^1 ^'
DR. HEINRICH 1!ERMELINK 27 027 (27 207) - Dr. HK/bgr
0, Apolluwc^ CJ, Tel. 8 11 45 70
Matsushita Electric Works, Ltd.
Osaka, Japan
Osaka, Japan
Ultraschallsende- und -empfangsgerät
Die Erfindung betrifft ein Ultraschallsende- und -empfangsgerät
mit einem Hornstrahler, an dessen Wurzel ein Ultraschallschwinger
angeordnet ist.
Die bekannten Geräte dieser Art sind im allgemeinen für horizontale Abstrahlung des Ultraschalls gedacht. Demgemäß
sind der Schwinger und das Horn so angeordnet, daß die Hornachse horizontal verläuft. Bei Aufstellung im Freien kann deshalb
Regenwasser, Schnee, Staub', u.dgl. leicht in das Horn eindringen und sich auf dem Schwinger niederschlagen. Durch
solche Beläge wird aber erfahrungsgemäß die Schwingung stark behindert und die abgestrahlte Ultraschallenergie nimmt merklich
ab.
Die Erfindung hat die Aufgabe, hier Abhilfe zu schaffen. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gestell das Horn mit
nach unten v/eisender Schallaustrxttsöffnung und ein der Aus-
trittsöffnung gegenüberstehender, gegen die Hornachse geneigter Reflektor befestigt sind.
Um bei dieser Anordnung zur Schwingeroberfläche zu gelangen,
müßten irgendwelche Fremdkörper von unten nach oben in das Horn eindringen; das ist sehr unwahrscheinlich. Außerdem bietet die
geneigte Reflektorfläche die Möglichkeit, mit einfachen Mitteln die Richtung der Ultraschallabstrahlung zu verändern.
müßten irgendwelche Fremdkörper von unten nach oben in das Horn eindringen; das ist sehr unwahrscheinlich. Außerdem bietet die
geneigte Reflektorfläche die Möglichkeit, mit einfachen Mitteln die Richtung der Ultraschallabstrahlung zu verändern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand
der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 einen Hornstrahler bekannter Art und
Fig. 2-4 ein Gerät gemäß der Erfindung, und zwar sind
Fig. 2 ein Längsschnitt,
Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie X - X in Fig. 2 und
Fig. U eine perspektivische Darstellung des Gerätes im
demontierten Zustand.
Fig. U eine perspektivische Darstellung des Gerätes im
demontierten Zustand.
Fig. 1 zeigt ein Ultraschallsende- und -empfangsgerät bekannter
Art mit einem Ultraschallschwinger a, der sich in einem horizontal
angeordneten Hornstrahler b befindet. An der oberen Innenwand dieses Hornstrahlers kann Regenwasser bei c leicht herunterlaufen
und den Schwinger a erreichen, wodurch dessen Wirkung behindert wird.
Demgegenüber zeigen Pig. 2 bis 1J die verbesserte ■Ausführungsform. Eine Grundplatte 1 ist mit 2 Gruppen von Befestigungslöchern 2 un4 3 versenen. An diesen aind L-för-mige elastische
Metallwinkel 1J und 4' mit Schenkel 35, die Befestigungslöcher
aufweisen, angeschraubt. Jeder Winkel hat einen rechtwinkelig abgebogenen Schenkel 35' mit einem Mitelloch 5 zur Lagerung
eines Gestells, Schraubenlöchern 6 zur Befestigung eines Deckels und einer nach innen ausgeklinkten Nase 28. In den Löchern 5
ist ein Gestell 8, das auf seiner Stirnseite zwei Öffnungen 9 und 91 besitzt, mit vertikalen Zapfen .10 gelagert. Die Rückseite
des Gestells 8 ist offen, jedoch mit einem Deckel 13 abgedeckt, der auf seiner inneren Oberfläche mit Filz oder einem anderen
schallschluckenden Material 12 überrr- {en ist. An der Stirnseite
des Gestells 8 sind zwischen den Öffnungen 9 und 9' mehrere
parallel zueinander verlaufende Abschirmplatten 14 angeformt. Die Öffnung 9 ist die Schallaustrittsöffnung eines Ultraschallsenders
15, der mit einem Reflektor 19 versehen ist. Letzterer ist um etwa ^5° gegen die Mittelachse eines Hornstrahlers 18
in der nach unten weisenden Trichteröffnung 17 des letzteren angeordnet. Dat Horn 18 erweitert sich von seiner Wurzel 16 allmählich
nach unten; in der Wurzel 16 sitzt ein Ultraschallgeber 20, der elektrische Energie in Ultraschallschwingungen
verwandelt. Dieser Geber besteht z.B. aus einem piezoelektrischen Kristall mit Elektroden. Wenn an diese Elektroden eine
Hochfrequenzspannung angelegt wird, beginnt der Kristall in
bekannter Weise zu schwingen und erzeugt Ultraschallwellen, die
λ y y A
sich von der Wurzel l6 zur Trichteröffnung 17 des Kcrnstrahlers
fortpflanzen, wo sie vom Reflektor 19 umgelenkt und im wesentlichen
rechtwinkelig zur Mittelachse des Hornstrahlers 18 abgestrahlt werden. Wenn die Eigenfrequenz der elastischen Schwingung
des piezoelektrischen Elements mit der Frequenz der Kochfrequenzspannung mehr oder weniger übereinstimmt, werden die
Ultraschallwellen mit gutem Wirkungsgrad abgestrahlt.
Die obere öffnung 9' dient als Schalleintrittsfenster für einen
Ultraschallempfänger 21 mit schräg angebrachtem Reflektor 25 in der Trichteröffnung 23 eines Hornstrahlers 24 mit vertikaler
Achse, der sich allmählich zur Wurzel 22 hin verengt und dort einen Ultraschallwandlsr 24 enthält. Dieser Empfangswandler
besteht beispielsweise ebenso wie der Ultraschallgeber 20 aus einem piezoelektrischen Element mit Elektroden. Wenn das piezoelektrische
Element von Ultraschallwellen getroffen wird, beginnt es mitzuschwingen und erzeugt eine Spannung zwischen den
beiden Elektroden.
Der Ultraschallsender 15 und der Ultraschallempfänger 21 bilden mit d^m Gestell 8 eine Sende- und Empfangsvorrichtung 27· Beide
sind so angeordnet, daß die Hornstrahler 18 und 24 vertikal nach unten zeigen, daß aber infolge der Reflektoren 19 und 25
die überwiegende Schallabstrahlung bzw. Empfindlichkeit in Korizontalrichtung liegt. Wegen der Absehirmplatten 14 werden
die durch die öffnung 9 austretenden Ultraschallwellen nicht
-..-.-ittelcar zur öffnung 9' des Ultraschailempfängers übertragen.
2ie 3er.de- und E~p farbvorrichtung 27 ist an der Grundplatte 1
u- die Zapfen lO und 10' schwenkbar befestigt, da diese Zapfen
in die Löcher 5 der Winkel 4 und V eingreifen. Die Nasen 26
legen sich jedoch gegen die cberen und unteren Stirnflächen des Gestells θ und bremsen so eine ungewollte Verschwenkung der Vorrichtung
27. Ein Deckel 29 ist so an der Grundplatte 1 befestigt, daft ir.it einer. Drahtgitter 32 versehene Fenster 30 in einem Rahmen
31 vor die öffnungen 9 und 91 des Gestells 8 zu liegen kommen.
Die Außenkanten des entsprechend gekrümmten Drahtgitters 32 sind
zwischen den Rand des Deckelrahmens 31 und eine Deckleiste 33 eingeklemmt. Der Deckel 29 ist an der Grundplatte 1 mit Schrauben
befestigt, die durch Löcher 3*4 im Deckel und die Löcher 6
in der. Metallwinkeln ^ und U1 hindurchgehen.
V.'er.r. der Ultraschallgeber 20 mit einer Hochfrequenzspannung erregt
wird, strahlt er Ultraschallwellen ab, die nach Umlenkung an dem Reflektor 19 durch die öffnung 9 des Gestells 8 etwa
horizontal nach außen treten. Die Wellen werden gegebenenfalls durch ein Objekt reflektiert und treten durch die öffnung 9'
wieder in das Gestell ein. Nach Umlenkung am Reflektor 25 gelangen
sie zum Empfangswandler 26 und werden dort in eine elektrische Spannung verwandelt. Wenn z.B. ein Schalter entsprechend
der Ausgangsspannung des Empfangswandlers 26 betätigt
wird, ergibt sich aus der Schalterstellung das Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Objekts im Ultraschallfeld des
Gerätes. Wegen der vertikal nach unten gerichteten Hornstrahler IS und 24 können Regenwasser, Schnee und Staub sich nicht an
dem Ultraschallgeber 20 und dem Empfangswandler 26 festsetzen, so daß deren Resonanzfrequenz nicht durch Ablagerung von Wasser
und anderen Stoffen schwankt.
Ferner kann wegen der Schwenkbarkeit des Gestells 8 die Strahlrichtung
der Ultraschallwellen sehr einfach nach Wunsch verstellt werden.
Claims (5)
1. Ultraschallsende- und -empfangsgerät mit einem Hornstrahler,
an dessen Wurzel ein Ultraschallschwinger angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gestell (8) der Hornstrahler
(18.2*0 mit nach unten weisender Schallaustrittsöffnung
und ein der Austrittsöffnung gegenüberstehender, gegen die Hornachse um etwa 45° geneigter Reflektor (19,25)
befestigt sind.
2. Gerät naeh Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (8) um beine vertikale Achse schwenkbar an einer Grundplatte (1) befestigt ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) aus Isoliermaterial besteht und eine ebene Rückseite zur Befestigung an einer Wandfläch« besitzt, daß am
oberen und unteren Ende der Grundplatte zwei Metallwinkel (4,4') befestigt sind, die je ein Loch (5) für einen an dem
Gestell (8) befestigten Drehzapfen (10,1O1) und eine federnde,
an einer horizontalen Fläche des Gestells (8) anliegende
Nase (28) aufweisen.
4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-
kennzeichnet, daß das Gestell (8) an einer Seitemiäche mit
zwei öffnungen (9,9') versehen sind, hinter denen sich je ein Hornstrahler mit Reflektor befindet, und daß an der
Wurzel des einen HornJtrahlers ein Ultraschallgeber (20) und an der Wurzel des anderen Hornstrahlers ein Ultraschallempfänger
(26) angeordnet ist.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß. das Gestell (8) mit mehreren Abschirmplatten (14) zwischen den
beiden Öffnungen (9,9') versehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1971045494U JPS485606U (de) | 1971-05-31 | 1971-05-31 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE7220280U true DE7220280U (de) | 1973-01-04 |
Family
ID=12720939
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE19727220280U Expired DE7220280U (de) | 1971-05-31 | 1972-05-30 | Ultraschallsende- und -empfangsgeraet |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2226306A Expired DE2226306C3 (de) | 1971-05-31 | 1972-05-30 | Ultraschall-Sende- und Empfangsgerät für Freiluftbetrieb |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPS485606U (de) |
DE (2) | DE2226306C3 (de) |
GB (1) | GB1378248A (de) |
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US4288867A (en) * | 1978-11-14 | 1981-09-08 | Alarm Device Manufacturing Company | Area intrusion adjustable detector unit |
FR2581821B1 (fr) * | 1985-05-10 | 1988-10-07 | France Etat Armement | Procede pour utiliser un transducteur piezo-electrique de type tonpilz alternativement comme emetteur et comme recepteur a large bande et transducteurs piezo-electriques |
US6628568B1 (en) | 2002-03-19 | 2003-09-30 | Bha Group Holdings, Inc. | System and method for verification of acoustic horn performance |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1971-05-31 JP JP1971045494U patent/JPS485606U/ja active Pending
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1972
- 1972-04-14 GB GB1731572A patent/GB1378248A/en not_active Expired
- 1972-04-24 US US00246537A patent/US3835254A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1972-05-30 DE DE19727220280U patent/DE7220280U/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS485606U (de) | 1973-01-23 |
DE2226306B2 (de) | 1974-03-28 |
DE2226306C3 (de) | 1974-12-19 |
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GB1378248A (en) | 1974-12-27 |
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