RU2075295C1

RU2075295C1 - Animal repellent apparatus

Info

Publication number: RU2075295C1
Application number: RU93037889A
Authority: RU
Original assignee: Коротков Евгений Борисович; Кудрявцев Владимир Петрович; Терехов Сергей Константинович; Шкарпет Вячеслав Эрикович
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: rodent control. SUBSTANCE: animal repellent apparatus has acoustic irradiation generator with fixed fundamental carrier harmonic frequency of sonic band. Composite core of generator is made from magnetostrictive material and forms mechanical resonator, which may be tuned to regulate electrical characteristics of generators. Effect is increased by high quality of resonance system, stable radiation intensity for 10 minutes, selection of frequency band within the range of 0.8-12 kHz and by presence of electromagnetic field around apparatus. EFFECT: increased repellent effect and enhanced reliability in operation. 5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к пугающим устройствам со средствами, создающими звуковые сигналы, и предназначено, преимущественно, для борьбы с животными-вредителями, например, с мышами и крысами. The invention relates to intimidating devices with means that create sound signals, and is intended primarily for combating animal pests, for example, mice and rats.

Известно устройство, реализующее способ борьбы с грызунами (1), включающее генератор несущего сигнала с частотой 50 500 Гц, модулятор по амплитуде в диапазоне 50 30 Гц и акустическую систему, преобразующую несущий сигнал в звук. A device is known that implements a method of controlling rodents (1), which includes a carrier signal generator with a frequency of 50 500 Hz, an amplitude modulator in the range of 50 to 30 Hz, and an acoustic system that converts the carrier signal to sound.

Низкочастотный звуковой спектр является устойчивым репеллентным сигналом, имитирующим рычание, крупного животного, надежно устрашающим мелких грызунов. The low-frequency sound spectrum is a stable repellent signal that simulates the growl of a large animal, reliably intimidating small rodents.

Однако постоянное отсутствие самого "носителя" устрашающих звуков резко ослабляет психофизиологическое воздействие на грызунов. При этом отрицательное влияние на человека имеет значительно меньшее значение, так как грызуны появляются исключительно в отсутствие человека и, соответственно, при попадании персонала в поле действия таких устройств их целесообразно выключить без нарушения функций отпугивания грызунов. However, the constant absence of the “carrier” of awesome sounds itself drastically weakens the psychophysiological effect on rodents. Moreover, the negative effect on humans is much less important, since rodents appear exclusively in the absence of humans and, accordingly, when personnel enter the field of action of such devices, it is advisable to turn them off without impairing the functions of rodent repelling.

Известно также устройство, реализующее способ борьбы с грызунами (2), включающее генератор несущего сигнала с частотой 2 10 Гц, модулятор по амплитуде в диапазоне 0,1 10 Гц и акустическую систему преобразования сигнала в звук. Also known is a device that implements a method of controlling rodents (2), including a carrier signal generator with a frequency of 2 10 Hz, an amplitude modulator in the range of 0.1 10 Hz and an acoustic system for converting a signal into sound.

Устройство, работающее в области инфразвука, действительно, не только оказывает психофизиологическое воздействие на грызунов, но и обеспечивает деструкцию их тонких тканей, особенно нервных узлов, физически этим уничтожая их. A device working in the field of infrasound, in fact, not only exerts a psychophysiological effect on rodents, but also ensures the destruction of their thin tissues, especially nerve nodes, thereby physically destroying them.

Однако инфразвук действует аналогичным образом и на человека. Кроме того, инфразвук обладает способностью проникать сквозь любые преграды на значительное расстояние. При этом его воздействие невозможно зафиксировать без специальной аппаратуры, что в условиях обычного хранилища приведет к смертельному исходу, либо серьезному заболеванию обслуживающего персонала, даже если персонал и не находится непосредственно в помещении, где установлено такое устройство. However, infrasound acts in a similar way on humans. In addition, infrasound has the ability to penetrate through any obstacles at a considerable distance. At the same time, its effect cannot be recorded without special equipment, which in a normal storage facility will lead to death or serious illness for maintenance personnel, even if the personnel are not located directly in the room where such a device is installed.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому результату, и назначению аналогом-прототипом предлагаемого изобретения является устройство для отпугивания животных и птиц (3), включающее генератор акустического излучения с фиксированной частотой основной несущей гармоники звукового диапазона. The closest in technical essence, the achieved result, and the purpose of the analogue prototype of the present invention is a device for repelling animals and birds (3), including an acoustic radiation generator with a fixed frequency of the main carrier harmonic of the sound range.

Такое и подобное ему устройство с незапамятных времен использовали с большим успехом для отпугивания нежелательных животных и птиц. Генератор акустического излучения в виде трещетки создает резкий монотонный звук или, другими словами, звуковой сигнал с фиксированной частотой его основной несущей гармоники, раздражающе действующей на живые организмы, особенно те, которые неспособны сознательно отстраиваться от него, например, животные-вредители. При этом длительное и многократное использование таких средств вырабатывает у животного отрицательный рефлекс, в дальнейшем усиливающий отпугивающее воздействие. Поэтому постоянство тона акустического сигнала играет немаловажную роль в обеспечении эффективности применяемого репеллента подобного типа. Since time immemorial, such and similar devices have been used with great success to deter unwanted animals and birds. The generator of acoustic radiation in the form of a rattle creates a sharp monotonous sound or, in other words, an audio signal with a fixed frequency of its main carrier harmonic that irritates living organisms, especially those that are unable to consciously detach from it, for example, animal pests. At the same time, prolonged and repeated use of such funds produces a negative reflex in the animal, further enhancing the deterrent effect. Therefore, the constancy of the tone of the acoustic signal plays an important role in ensuring the effectiveness of the repellent of this type used.

Однако генератор акустического излучения в виде вертушки, приводом которой является рука пользователя, имеет строгую зависимость тона звучания от скорости вращения устройства, которое может варьироваться в широком диапазоне, а совокупно излучающая работа разнородных по геометрии и материалу деталей, образующих вертушку, создает дополнительные тоны звучания, обогащающие звук и снижающие раздражающий фактор. Целью изобретения является разрешение возникшего противоречия между необходимостью обеспечить строгое постоянство тона или частоты в момент звучания или большей репеллентной эффективности устройства отпугивания и техническими трудностями точного воспроизводства фиксированного значения частоты акустического излучения. However, the acoustic generator in the form of a turntable driven by the user's hand has a strict dependence of the tone of sound on the speed of rotation of the device, which can vary over a wide range, and the emitting work of the parts forming the turntable, which are heterogeneous in geometry and material, creates additional sound tones, enriching sound and reducing irritating factor. The aim of the invention is to resolve the contradiction between the need to ensure strict constancy of tone or frequency at the time of sounding or more repellent effectiveness of the repellent device and the technical difficulties of accurately reproducing a fixed frequency of acoustic radiation.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отпугивания животных, включающем генератор акустического излучения с фиксированной частотой основной несущей гармоники звукового диапазона, генератор акустического излучения выполнен в виде индукционного излучателя с сердечником, выполненным из магнитострикционного материала. Кроме этого, значение параметра несущей гармоники акустического излучения магнитострикционного излучателя выбирается дискретно из диапазона 0,8 12 кГц. This goal is achieved by the fact that in the device for repelling animals, including an acoustic radiation generator with a fixed frequency of the main carrier harmonic of the sound range, the acoustic radiation generator is made in the form of an induction emitter with a core made of magnetostrictive material. In addition, the value of the parameter of the carrier harmonic of the acoustic radiation of the magnetostrictive emitter is selected discretely from the range of 0.8 to 12 kHz.

Кроме этого, магнитострикционный сердечник может быть выполнен составным, по крайней мере, из двух частей. In addition, the magnetostrictive core can be made composite of at least two parts.

Кроме того, зазоры между частями сердечника целесообразно выполнять с возможностью регулирования. In addition, the gaps between the parts of the core, it is advisable to perform with the possibility of regulation.

Кроме этого, индукционный излучатель может быть снабжен средствами дополнительного подмагничивания. In addition, the induction emitter can be equipped with additional magnetization.

По сравнению с прототипом, изобретение имеет новую совокупность существенных признаков, то есть отвечает критерию "новизны". Compared with the prototype, the invention has a new set of essential features, that is, meets the criterion of "novelty."

Совокупности отличительных признаков изобретения среди известных в науке и технике решений (в объеме проведенного нами поиска) не обнаружено. Это позволяет нам утверждать, что изобретение соответствует критерию "существенности отличий". The totality of the distinguishing features of the invention among the solutions known in science and technology (in the scope of our search) was not found. This allows us to argue that the invention meets the criterion of "materiality of differences."

Совокупность же общих и частных существенных признаков изобретения обеспечивает достижение цели изобретения. The combination of general and private essential features of the invention ensures the achievement of the purpose of the invention.

Действительно, выполнение генератора акустического излучения в виде индукционного излучателя с сердечником, выполненным из магнитострикционного материала, позволяет, благодаря значительному увеличению энергии, поглощаемой при резонансе магнитострикционным сердечником такого излучателя, оказывать стабилизирующее действие на возбуждающую его обмотку, поддерживая частоту генерации постоянной с точностью до долей процента. Степень стабилизации определяется механической добротностью магнитострикционного резонатора, выполненного в виде сердечника индукционного типа, стабильностью его параметров во времени. Indeed, the implementation of the acoustic radiation generator in the form of an induction emitter with a core made of magnetostrictive material allows, thanks to a significant increase in the energy absorbed during resonance by the magnetostrictive core of such an emitter, to exert a stabilizing effect on its exciting coil, keeping the generation frequency constant accurate to a fraction of a percent . The degree of stabilization is determined by the mechanical quality factor of the magnetostrictive resonator, made in the form of an induction-type core, and by the stability of its parameters over time.

При этом селективный характер работы предлагаемого магнитострикционного генератора репеллентного излучения должен определяться дискретным значением частоты из диапазона 0,8 12 кГц, так как существуют, по крайней мере, два критерия такого выбора: звуковой диапазон максимальной слышимости для мелких животных, который определен значениями 3 12 кГц, и несущими частотами спектров звуков тревоги у рассматриваемого класса животных, значения которых близки к 0,8; 2,4; 3,6 кГц. In this case, the selective nature of the proposed magnetostrictive repellent radiation generator should be determined by a discrete frequency value from the range of 0.8 to 12 kHz, since there are at least two criteria for this choice: the maximum sound audibility range for small animals, which is determined by the values of 3 12 kHz , and the carrier frequencies of the spectra of alarm sounds in the class of animals under consideration, the values of which are close to 0.8; 2.4; 3.6 kHz.

Таким образом, строгая селективность частоты излучения, с одной стороны, создающая эффект резкого раздражающего звукового сигнала, и подача такого сигнала в конкретном значении несущей частоты спектра звуков тревоги, издаваемых животными, на которых нацелено отпугивающее действие устройства, вместе в эффектом его работы в области максимальной слышимости звуков такими животными, позволяют утверждать, что сформулированное противоречие, определяющее цель изобретения разрешено, и изобретение соответствует критерию "положительного эффекта". Thus, the strict selectivity of the radiation frequency, on the one hand, creates the effect of a sharp annoying sound signal, and the supply of such a signal in a specific value of the carrier frequency of the spectrum of alarm sounds made by animals that are targeted by the device's repelling effect, together with the effect of its operation in the maximum the audibility of sounds by such animals, it can be argued that the stated contradiction defining the purpose of the invention is allowed, and the invention meets the criterion of "positive effect" the one. "

Кроме этого, выполнение магнитострикционного сердечника составным позволяет существенно увеличить добротность устройства за счет взаимнорезонансного воздействия одинаковых по геометрии частей сердечника и обеспечить направленность излучения в избранный для воздействия сектор рабочего помещения при выполнении частей сердечника неравными по геометрии за счет резонансного подавления части излучателя с массой и геометрическими размерами, значительно меньшими, чем у другой части, причем направленность излучения ориентирована в сторону меньшей части сердечника относительно большей. In addition, the implementation of a magnetostrictive composite core can significantly increase the quality factor of the device due to the mutually resonant action of the same parts of the geometry of the core and to ensure radiation directivity to the selected sector of the working room when the parts of the core are unequal in geometry due to the resonant suppression of the part of the emitter with mass and geometric dimensions , significantly smaller than the other part, and the directivity of the radiation is oriented to the side on the smaller part of the core is relatively larger.

Кроме этого, выполнение зазоров между частями сердечника с возможностью регулирования обеспечивает оперативную перенастройку устройства на другую частоту в выбранном диапазоне, что усиливает эффект устройства при его длительном применении и возможности привыкания некоторых особей нежелательных животных к одному тону (частоте). In addition, the implementation of the gaps between the parts of the core with the possibility of regulation provides the rapid reconfiguration of the device to a different frequency in the selected range, which enhances the effect of the device during its long-term use and the possibility of accustoming some individuals of undesirable animals to one tone (frequency).

Кроме этого, снабжение индукционного излучателя средствами дополнительного подмагничивания позволяет также регулировать частоту излучения, учитывая, что нелинейность свойств магнитострикционного материала выражается, прежде всего, в удвоении частоты индуцированных сердечником колебаний по отношению к ее значению непосредственно в цепи обратной связи электрического автогенератора, в которую входит излучатель. Поэтому введением дополнительного подмагничивания этот эффект полностью или частично устраняется, что и позволяет регулировать отношение амплитуд определяющих гармоник излучения. Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они достаточны для достижения цели изобретения. In addition, the supply of an induction emitter with means of additional magnetization also allows you to adjust the radiation frequency, given that the nonlinearity of the properties of the magnetostrictive material is expressed, first of all, in doubling the frequency of the core-induced oscillations with respect to its value directly in the feedback circuit of the electric oscillator, which includes the emitter . Therefore, the introduction of additional magnetization, this effect is completely or partially eliminated, which allows you to adjust the ratio of the amplitudes of the determining harmonics of the radiation. The analysis also shows that all the general and particular features of the invention are essential, since each of them is necessary, and together they are sufficient to achieve the purpose of the invention.

Вместе с тем, указанный анализ подтверждает наличие единого изобретательского замысла и единой цели изобретения, что позволяет объединить дополнительные пункты в одной формуле изобретения и в одной заявке на изобретение. However, this analysis confirms the presence of a single inventive concept and a single purpose of the invention, which allows you to combine additional points in one claims and in one application for an invention.

Устройство состоит из источника питания 1, автогенератора синусоидального электрического сигнала 2 и магнитострикционного излучателя 3 в соответствии со структурной схемой, представленной на фиг. 1. При этом катушка возбуждения магнитострикционного излучателя является одновременно составной частью автоколебательного контура, а резонирующий сердечник излучателя 3 одновременно является частотным фильтром, параметрическим резонатором, преобразователем и излучателем звука. The device consists of a power source 1, a self-oscillator of a sinusoidal electric signal 2 and a magnetostrictive emitter 3 in accordance with the structural diagram shown in FIG. 1. In this case, the excitation coil of the magnetostrictive emitter is simultaneously an integral part of the self-oscillating circuit, and the resonant core of the emitter 3 is simultaneously a frequency filter, a parametric resonator, a transducer, and a sound emitter.

Работа предлагаемого устройства осуществляется, например, в соответствии и принципиальной схемой фиг. 2, где:
G источник питания,
S ключ,
R1.R5 резисторы,
C1.C3 конденсаторы,
L1 катушка индуктивности с сердечником и магнитострикционного материала,
VT1, VT2 транзисторы.The operation of the proposed device is carried out, for example, in accordance with the circuit diagram of FIG. 2, where:
G power supply
S key
R1.R5 resistors,
C1.C3 capacitors,
L1 core inductor and magnetostrictive material,
VT1, VT2 transistors.

Номиналы составляют, соответственно: 4,5 В, 300 Ом, 300 Ом, 15 кОм, 15 кОм, 15 Ом, (3900, 300, 300, пФ), транзисторы КТ3102, КТ3107. The ratings are, respectively: 4.5 V, 300 Ohms, 300 Ohms, 15 kOhms, 15 kOhms, 15 Ohms, (3900, 300, 300, pF), KT3102, KT3107 transistors.

При этом устройство при отсутствии подмагничивающей обмотки или ее частичном уменьшении воздействия и учитывая нелинейные свойства магнитострикции, обеспечивает удвоение рабочей частоты схемы при преобразовании в акустическое излучение. In this case, the device in the absence of a magnetizing winding or its partial reduction of the effect and taking into account the nonlinear properties of magnetostriction, provides a doubling of the operating frequency of the circuit when converted to acoustic radiation.

Такое выполнение устройства позволяет осуществлять дискретное (квантованное) смещение акустической частоты устройства около значения частоты основной несущей гармоники, то есть осуществлять дискретную модуляцию по частоте. This embodiment of the device allows for discrete (quantized) displacement of the acoustic frequency of the device near the frequency value of the fundamental carrier harmonic, that is, for discrete modulation in frequency.

Под дискретной модуляцией понимается не монотонное изменение частоты, а ступенчатое, с временной задержкой на каждой из ступеней, вследствие нелинейных эффектов магнитострикционного материала. Discrete modulation is understood not as a monotonic change in frequency, but as stepwise, with a time delay at each stage, due to nonlinear effects of magnetostrictive material.

Такое устройство позволяет воздействовать, с одной стороны, на жесткой, наиболее раздражающей тональности, а, с другой стороны, не давать возможности адаптации живого организма к конкретному репеллентному сигналу. Such a device allows you to act, on the one hand, on the harshest, most annoying tonality, and, on the other hand, prevent the living organism from adapting to a specific repellent signal.

Так устройство в рассмотренной на примере интерпретации работает на частоте 2 кГц с удвоением до 4 кГц. So the device in the interpretation considered by the example operates at a frequency of 2 kHz with a doubling of up to 4 kHz.

При этом эксперименты показали, что центральные несущие частоты записей репеллентных звуков имеют значение из ряда 0,8; 2,4; 3,6; 4; 8; 12 кГц. At the same time, experiments showed that the central carrier frequencies of repellent sound recordings have a value from the range of 0.8; 2.4; 3.6; 4; eight; 12 kHz.

Кроме этого, экспериментально подтверждено наличие у предлагаемого устройства существенной электромагнитной составляющей, дополнительно активно действующей на грызунов. In addition, it has been experimentally confirmed that the proposed device has a significant electromagnetic component, additionally actively acting on rodents.

Практическое апробирование предлагаемого устройства в кладовых, погребах, дачных домиках и складских помещениях показало его высокую эффективность. Practical testing of the proposed device in pantries, cellars, country houses and warehouses showed its high efficiency.

Claims

1. Device for repelling animals, including an acoustic radiation generator with a fixed frequency of the main carrier harmonic of the sound range, characterized in that the acoustic radiation generator is made in the form of an induction emitter with a core made of magnetostrictive material.

2. The device according to claim 1, characterized in that the value of the parameter of the carrier harmonic of the acoustic radiation of the magnetostrictive emitter is selected in the range of 0.8 to 12.0 kHz.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the magnetostrictive core is made of at least two parts.

4. The device according to PP.1 to 3, characterized in that the gaps between the parts of the core are made with the possibility of regulation.

5. The device according to PP.1 to 4, characterized in that the induction emitter is equipped with additional magnetization.