DE948674C - Magnetostriktives Schwingungsgebilde - Google Patents

Description

• Magnetostriktives Schwingungsgebilde Die Erfindung betrifft ein ferromagnetisch geschlossenes magnetostriktives Schwingungsgebilde, das insbesondere geeignet ist zur Abgabe und zum Nachweis von Ultraschallwellen. Die meisten derartigen Schwingungskörper erhalten außer der Wechselstromerregung auch die zur Vormagnetisierung erforderliche Gleichstromerregung aus einer besonderen Stromquelle, da es bisher nicht gelang, mit Hilfe von Permanentmagneten die für die Unterwasserschalltechnik geeigneten Schwingungen zu erregen.
• Eine häufig verwandte Form eines derartigen Schwingungsgebildes besteht in einem schmalen, rechteckigen Rahmen, dessen Schmalseiten häufig als Endmassen verstärkt ausgebildet sind. Ein solches Gebilde wird gewöhnlich in der Grundwelle erregt. Bei der Anwendung permanenter Magnete für die Erregung der Grundwelle würde sich, in einer Halbwelle betrachtet, der eine Steg des Rahmens längen und der andere verkürzen. Es würden also Krümmungsschwingungen entstehen, die zwar für den Betrieb von Lautsprechern oder ähnlichen Schallsendern geeignet sind, die aber für dieUnterwasser-Schalltechnikkeine hinreichend hohe Frequenz haben.
• Die Erfindung ermöglicht die Anwendung permanenter Magnete zur Vormagnetisierung eines Schwingungsgebildes für die Unterwasser-Schalltechnik durch die besondere Anordnung der Magnete, so daß nicht die Grundwelle, sondern die erste Oberwelle erregt wird. Zu diesem Zweck wird das permanentmagnetische System erfindungsgemäß in Höhe des mittleren Schwingungsbauches an einem vorzugsweise zweischenkeligen, geschlossenen Schwingungskörper angeordnet. Das permanente Magnetsystem kann in einem kurzen, aus hochkoerzitivem Metall bestehenden -Magnetstab, welcher in Höhe des mittleren Schwingungsbauches zwischen den Stegen des Schwingungskörpers angeordnet ist, oder aber aus zwei mit gleichmäßigen Polen einander zugekehrten Hufeisenmagneten oder einem mit zwei definierten Polen magnetisierten Ringmagnet bestehen, welche bzw. welcher den Schwingungskörper in Höhe des mittleren Schwingungsbauches umgeben.
• Um die Erregung der ersten Oberwelle zu begünstigen, ist es zweckmäßig, die Schenkel des Schwingungskörpers inHöhe des mittlerenSchwingungsbauches mit zusätzlichenMassen zu versehen, durch deren Bemessung sich die Größe des Schallstrahlungswiderstandes beeinflussen läßt.
• Einige zweckmäßige Ausführungsbeispiele eines Schwingungsgebildes nach der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt; die Wicklungen für die Wechselstromerzeugung sind nicht mit gezeichnet.
• Fig. i und 2 zeigen ein System mit einem hochkoerzitiven Stabmagnet. Das Schwingungsgebilde besteht im wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmen i, dessen kurze Seiten mit Endmassen :2 und 3 versehen sein können. In Höhe des mittleren Schwingungsbauches ist zwischen den Längsseiten oder Stegen des Schwingungskörpers ein hochkoerzitiver Stabmagnet q. angeordnet. Um die Erregung der ersten Oberwelle zu begünstigen, sind die Stege durch zusätzliche Massen 5 verstärkt. Die gestrichelten Linien zeigen die Richtung der erregenden Felder in einer Halbwelle an. Die innere Linie zeigt den Verlauf des Wechselfeldes, welches im ganzen Schwingungskörper den gleichen Umlaufsinn hat, während die äußere Linie die Richtung des von dem Permanentmagnet q. induzierten Gleichfeldes zeigt, das, vom Südpol zum Nordpol verlaufend, in den beiden Hälften des Schwingungskörpers gegenläufig gerichtet ist. Es tritt also in der hier betrachteten Phase, beispielsweise in der oberen Hälfte, eine Verkürzung und in der unteren Hälfte entsprechend einLängung des Schwingungskörpers ein, ein Vorgang, der mit dem Wechsel der Richtung des Wechselfeldes sich jeweils umkehrt.
• Es gelingt also in der Tat, auf diese Weise mit Hilfe eines permanentmagnetischen Systems und der Erregung der ersten Oberwelle das schwingungsfähige Gebilde zu einer linearen Schwingung sehr hoher Frequenz zu erregen.
• Fig. 3 und q. zeigen ein gleichartiges Gebilde, bei welchem jedoch das Magnetsystem q. aus zwei den Zusatzmassen 5 des Schwingungskörpers miteinander gegenüberliegenden gleichen Polen anliegenden Hufeisenmagneten besteht.
• Fig. 5 zeigt die Aufsicht auf einen Schwingungskörper vom gleichen Aufbau, jedoch mit einem denselben in Höhe des mittleren Schwingungsbauches umgebenden Ringmagnet q., dessen Nord-und Südpol den Zusatzmassen anliegt.
• Das Magnetsystem kann auch zur Erhöhung der Masse des Schwingers im mittleren Schwingungsbauch mit dem Schwinger fest verbunden sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetostriktives Schwingungsgebilde, insbesondere für die Unterwasser-Schalltechnik, mit einem vorzugsweise zweischenkeligen,ferromagnetisch geschlossenen Schwingungskörper, gekennzeichnet durch ein zur Erregung der ersten Oberwelle dienendes, in Höhe des mittleren Schwingungsbauches angeordnetes permanentmagnetisches System.
2. 2. Magnetostriktives Schwingungsgebilde nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das permanentmagnetische System aus einem zwischen den Schenkeln des Schwingungskörpers angeordneten Stabmagnet aus hochkoerzitivem Material besteht.
3. 3. Magnetostriktives Schwingungsgebildenach-Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das permanentmagnetische System aus einem die Schenkel des Schwingungskörpers in Höhe des mittleren Schwingungsbauches umgebenden Ringmagnet besteht. q..
4. Magnetostriktives Schwingungsgebilde nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des Schwingungskörpers in Höhe des mittleren Schwingungsbauches mit die Erregung der ersten Oberwelle fördernden Zusatzmassen versehen sind.
5. 5. Magnetostriktives Schwingungsgebilde nach Anspruch i und q., dadurch gekennzeichnet, daß das permanente Magnetsystem aus zwei mit gleichen Polen einander gegenüber angeordneten, zweckmäßig den in Höhe des mittleren Schwingungsbauches vorgesehenen Zusatzmassen anliegenden Hufeisenmagneten besteht.