NO138586B - Soetemiddel. - Google Patents

Description

Anordning for strømtilførsel til en eller flere magnetostriktive svingere.

Det er kjent at den i og for seg kjemte

magnetostriktive svinger som består av en massiv kjerne av et passende magnetisk material med mekanisk egenfrekvens F, har lett for å svinge når den utsettes for et magnetisk vekselfelt fra en spole som gjennomf lytes av en magnetiser ingsstr øm med frekvens F, men det er også kjent at for å svinge effektivt ved denne frekvens, bør kjernen være magnetisk polarisert ved hjelp av et fast magnetisk felt med styrke godt over amplituden for det vekselfelt som skyldes magnetiseringsstrømimen. Hvis,

eksempelvis, det magnetostriktive legeme er av glødet .nikkel, har erfaring vist at det beste faste magnetiske felt er på ca. 12 Ørsted tilsvarende en betydelig statisk in-duksjon i metallet på ca. 5000 Gauss.

Ved bygging av magnetostriktive svingere og deres energiseringsanordninger, er det kjent at det på vekselmagnetfeltet med frekvens F blir overlagret et fast magnet-felt, enten ved å legge inn en permanent-magnet i den magnetiske krets som er praktisk talt sluttet for svingeren, eller ved

å føre en likestrøm gjennom svingerens energiseringsspole, eller ved å føre en like-strøm gj ennom en ekstra spole som er laget til energiseTingsspoten. Det er også kjent at likestrømmen kan leveres fra et akkumulatorbatteri eller en likeretter som til-føres vekselstrøm fra fordelingsnettet eller fra en høyfrekvensgenerator som avgir energi til svinger-spolen.

Det er klart at behovet for innlegging

av en permanantmagnet i svingeren gjør det mere innviklet å montere denne og den blir større og dyrere. Det er også klart at behovet for å bruke likestrøm gjør kob-lingsskj emaet innviklet, det er nødvendig å bruke stort og besværlig materiell, f. eks. akkumulatorbatteri eller likeretter med so-lid støtspole og kondensatorer.

Foreliggende oppfinnelse går ut på at det i en krets som inneholder en generator som skaffer en sinusformet vekselspenning med frekvens F og den eller de spoler som trenges for energiseringen av en magneti&k svinger, legges inn anordninger som gjør det imulig i denne eller disse spoler å sette opp en strøm hvis styrke varierer med samme frekvens, men hvis styrke alltid ligger på samme side av null-verdien.

Disse anordninger omfatter i det ve-sentlige kombinasjonen av et element med ensrettet ledningsevne sammen med en spole med forholdsvis liten selvinduksjon og en passende valgt 'kapasitet.

Verdien av selvinduksj onen i spolen ligger fortrinnsvis mellom en femtedel og em tiendedel av verdien av selvinduksj onen i energiseringsspolen.

Hva kapasiteten angår, blir dem hen-siktsmessig bestemt slik at resonnansfre-kvenisen med selvinduksj onsspolen ligger på omtrent 3/2 av f rekvensen F.

Magnetkretsen for svingeren blir føl-gelig, i henhold til oppfinnelsen utsatt for en variabel kraftlinjestrøm med frekvens F, og hvis verdier, som alle har samme fortegn, følger -en tilnærmet sinusformet kur-ve som ligger på bare den ene sdde av null-verdien. Disse variasjoner i kraftlinje-strømmen frembringer i den magnetostriktive kjerne mekaniske svingninger med frekvens F, med amplituder som er desto kraftigere jo nærmere frekvensen for de elektriske svingninger er til kjernens (mekaniske egenfrekvens.

Den foreliggende elektriske anordning kan, i henhold til oppfinnelsen, brukes for tilførsel til flere magnetostriktive svingere. Disse kan da være koblet i serie, 1 parallell eller i serie-parallell og verdiene av selv-indufcsijoin og kapasitet bir valgt deretter.

Tilførselsesanordningen kan tilpasses for sammenhengende eller avbrutt drift av maginetostriktive svingere med vilkårlig styrke, brukt for hvilket som helst ultra-lyd-formål.

En. anvendelse hvor anordningen er særlig egnet er' tilførslen til en krets; som omfatter en eller flere magnetostriktive svingere som anvendes som sendere i en kort tid, på f. eks. noen milli-sekunder, for deretter å virke som mottakere og opp-ta akkustiske ekkoer som sendes tilbake fra hindringer som ligger i utviklingsveien for de ultra-lyd-bølger som nettopp ble sendt ut, slik som tilfellet er 1 ekkolodd.

Under henvisning til vedføyde tegning skal det nå som eksempel beskrives hvor-ledes oppfinnelsen kan bringes til utførelse. Fig. 1 viser grafisk spenningen U for generatoren, som funksjon av tiden t. Fig. la viser grafisk styrken av den ^trøm I som føres til svingerspolem, like-ledes som funksjon av tiden t. Fig. 2, 3 og 4 viser skjemaer for svingere i henhold' til1 oppfinnelsen.

I dam utførelsesform som er vist 1 fig. 2, avgir en generator 1 vekseispenninger med frekvens F, hvis form er vist i fig. 1.

Kretsen som forbinder generatoren 1 med energiseringsspolen 2 for den magnetostriktive svinger omfatter en tilførsels-anordning som er sammensatt av et halv-ledende element 4 som foretrukket slipper gjennom strømmen i en retning, en spole 3 med eller uten kjerne og en kondensator 5. Denne anordning gir i spolen 2 en strøm I som varierer med frekvensen F og hvis form er vist i fig. la.

Som allerede nevnt vil verdien av selvinduksj onen, uten å være kritisk, avhenge av den tilsynelatende selvinduksjon for den magnetostriktive svinger' under drift.

Hvis, eksempelvis, verdien av selvinduksj onen for spole 2 er 1,4 millihenry, kan det f or spolen 3 velges en selvinduksjon på 0,8 millihenry.

Verdien av kapasiteten for kondensatoren 5 avhenger vesentlig av selvinduksjo-nen for spolen 3 og frekvensen F for de mekaniske svingninger. I det spesielle eksempel som er gitt, kan det brukes en kapasitet på 0,2 mikrofarad for en frekvens F på 18500 per/sek.

I fig. 3 'og 4 er det vist bruk av den anordning som nettopp er beskrevet for samtidig energitilførsel til flere svingere 2, 2a, 2b osv. som er koblet i serie i fig. 3 og 1 parallell i fig. 4 eller også i serie-parallell. Verdiene av selvinduksjonem for spolen 2 og av kapasiteten for kondensatoren 5 blir selvsagt valgt deretter.

Claims (5)

1. Elektrisk tilførselsanordninig for magnetostriktive svingere, omfattende en generator som avgir en sinusformet vek-selstrøm med frekvens nær den mekaniske frekvens for svingeren og energiseringsspolen for denne, karakterisert ved at den omfatter i en av ledningene fra denne generator til denne spole, to parallelle over-føringsveier hvorav en overfører til spolen bare en vekselstrøm med generatorens' frekvens mens den annen bare overfører en strøm hvis styrke varierer med samme frekvens, men hvor alle verdier har samme fortegn, idet de minste verdier er praktisk talt lik null.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at en av de parallelle overførinigsveier er en kondensator, mens den annen omfatter et element med ensrettet ledningsevne etterfulgt av en selvinduksj onsspole.

3. Anordning som angitt i påstand 1 og 2, karakterisert ved at selvinduksj onsspolen har en selvinduksjon som ligger mellom en femtedel og en tiendedel av verdien for energiseringsspolen for svingeren.

4. Anordning som angitt i påstand 1 og 2, karakterisert ved at kapasiteten for kondensatoren er bestemt slik at-resonansfrekvensen med selvinduksj onen for selvihduksj onsspolen er av størrelses-ordenen 3/2 av den frekvens som brukes:

5. Anordning som bare angitt i påstand 1—4, karakterisert ved at den avgir energi til flere magnetostriktive svingere i serie, parallell eller 1 serie-parallell.