SU1760540A1 - Акустический резонатор - Google Patents

Abstract

Использование: излучение или поглощение акустических колебаний в жидкой или газообразной среде. Сущность изобретени : акустический резонатор содержит корпус с цилиндрической полостью и горло- викой. Горловина выполнена с. возможностью изменени  ее геометрических параметров за счет введени  между ней и стенкой корпуса эластичной оболочки, образующей замкнутое пространство со стенками горловины. Замкнутое пространство заполнено ферромагнитной жидкостью, в которой размещен кольцевой секционный электромагнитный индуктор. Пространство между станками корпуса и эластичной оболочкой св зано с источником давлени . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к технической акустике, в частности к преобразовател м акустических колебаний в жидкой и газообразной средах, может быть использовано в гидроакустике, в океанологических исследовани х и в устройствах по обнаружению целей , в звуковой электротехнике, в технологических процессах и в резонансных звукологлотительных устройствах.

Известен резонатор Гельмгольца, состо щий из жесткого корпуса, в котором размещены возбудитель колебаний, камера податливости и акустическое горло 1.

Недостатком этого резонатора  вл етс  отсутствие возможности эффективно генерировать акустические сигналы в широкой полосе частот.

Ближайшим аналогом изобретени   вл етс  резонатор, содержащий цилиндрическую полость, дно которой установлено с

возможностью перемещени , и горловину с конусообразным каналом, в которую введен регулировочный элемент, состо щий из лепестков 2.

Недостатками этого акустического резонатора  вл етс  узка  полоса эффективных рабочих частот, отсутствие дистанционного управлени  и невозможность перехода от одной частоты к другой в реальном масштабе времени.

Целью изобретени   вл етс  обесг.че- ние оперативной перестройки резонансной частоты в широком диапазоне частот.

Цель достигаетс  тем, что в акустический резонатор, состо щий из корпуса с цилиндрической полостью и горловиной, выполненной с возможностью изменени  ее геометрических размеров, введена эластична  оболочка, расположенна  между стенкой корпуса и горловиной, образующа 

Ч

О

о ел

4 О

со стенками горловины замкнутое пространство , заполненное ферромагнитной жидкостью (ФМЖ). в которой размещен кольцевой секционный электромагнитный индуктор, а пространство между стенками корпуса и эластичной оболочкой св зано с введенным источником давлени .

Отличительными признаками предлагаемого технического решени  по сравнению с прототипом  вл ютс : выполнение акусти- . ческого горла в виде секционного индукто- ра; заключение ФМЖ между двум  эластичными оболочками, из которых внутренн   оболочка определ ет границы акустического горла, а внешн   раздел ет ферромагнитную жидкость и газ. наход щийс  между эластичной оболочкой и корпусом; снабжение излучател  газовой камерой в районе акустического горла, в которой газ отделен от ФМЖ эластичной оболочкой. Эти признаки позвол ют считать предложенное техническое решение соответствующим критерию новизна.

Известно широкое применение ФМЖ в технике. С ее помощью можно управл ть движением тел (авт. св. № 537149) с добавлением абразивных частиц успешно обрабатывать поверхности (авт. св. № 52324С использовать в муфтах (п.Англии N° 824047).

Из технической Литературы и патентной документации вы влено применение ФМЖ в источниках дл  генерации звука, но применение ФМЖ в акустических резонаторах с целью управлени  формой акустического горла не вы влено. Не вы влены другие технические решени , содержащие перечисленные выше отличительные признаки, а также их совокупность, что позвол эт считать предложенное техническое решение соответсвтующим критерию существенные отличи .

На фиг.1 изображен акустический резонатор; на фиг.1 - изменение формы акустического горла.

Акустический резонатор (фиг.1) содержит жесткий корпус 1, в котором смонтированы широкополосный возбудитель 2 колебаний, камера 3 податливости с акустическим горлом 4, Акустическое горло образовано кольцевым секционным индуктором 5. помещенным в ФМЖ 6, заключенную между двум  эластичными оболочками 7 и 8. Между оболочкой 8 и корпусом 1 размещена газова  камера 9. Индуктор 5 состоит из отдельных секций а, Ь, с. Внутренн   оболочка 7 определ ет границы акустического горла 4, а внешн   акустическа  оболочка 8 раздел ет ФМЖ 6 от газа, наход щегос  в камере 9.

Акустический резонатор работает следующим образом.

В исходном состо нии электрический ток в секци х а,Ь,с индуктора 5 отсутствует,

давление газа в камере 9 минимальное.

Ввиду наличи  сил упругости (внутренних ) в эластичной оболочке 7, она занимает положение, определ ющее наибольшее сечение акустического горла 4 (фиг.1). Это по0 ложение акустической оболочки 7 определ ет наибольший объем акустического горла 4 и самую высокую резонансную частоту, что соответствует самой высокой частоте возбудител  2 колебаний.

5При изменении (понижении) частоты

возбудител  колебаний дл  сохранени  услови  резонансного генерировани  акустических сигналов измен ют (повышают) давление газа в камере 9 и подаетс  соот0 ветствующий ток на секции индуктора 5.

При изменении давлени  газа в камере 9 эластична  оболочка 8 перераспредел ет ФМЖ 6 из внешнего объема внутрь индуктора 5 и ФМЖ воздействует на эластичную

5 оболочку 7, плавно измен   (уменьша ) сечение акустического горла 4 и, следовательно , плавно измен етс  резонансна  частота возбудител  2 колебаний и излучаемый акустический сигнал в окружающую среду.

0 Дл  оперативной перестройки резонансной частоты излучаемого сигнала в широком диапазоне частот на секции а,Ь,с индуктора 5 подают соответствующей силы ток, который своим магнитным полем пере5 распредел ет ФМЖ, тем самым образу  все новые формы акустического горла 4 (фиг.2). При увеличении тока на секции с индуктора 5 форма акустического горла 4 формируете; эластичной оболочкой 7, как

0 показано на фиг.2 в верхней части конструкции пунктирной линией.

При увеличении тока на секции а форма акустического горла 4 формируетс  эластичной оболочкой 7, как показано на фиг.2 в

5 нижней части конструкции сплошной линией .

При равномерном изменении силы тока во всех секци х а,Ь,с эластична  оболочка 7 формирует акустическое горло 4, как пока0 зано на фиг.1.

Всем этим состо ни м акустического горла соответствует частота возбуждений возбудител  2 колебаний.

Введение ФМЖ, помещенной в эла5 стачные оболочки, и размещение в ФМЖ индуктора позвол ют оперативно производить перестройку рабочей частоты акустического резонатора.

Кроме предпочтительного варианта, описанного выше, могут быть предложены

другие варианты с некоторыми изменени ми , например эластична  оболочка 0 омываетс  водой через отверсти  в корпусе 1.

Применение изобретени  позволит на резонансных войствах высоко- зфФектмв л& акустические преобразователи , способные поглощать или генерировать в окружающую среду акустические сигналы з широкой полосе.

го о р м у л а изобретени  Акустический резонатор, состо щий из корпуса с цилиндрической полостью и горловиной , выполненной с возможностью из

0

менени  ее геометрических размерен, о л- ичающийс  тем, что, с целью обеспечени  оперативной перестройки резонансной часто 1 ы в широком диапазоне уас то , в него введена эласг 1чн   оОо очк на  между стенч п-i ксрпх-са п oo-i -иног образующа  со стендами горлгв.ны замкнутое пространство, заполненное Ферромагнитной жидкостью, в которой pasrieii .e1 кольцевой секииоичый эле5стро гн Л1пь«и индуктор, а просгранстзо стенхзг- п корпуса и эластичной оболочкой св зано с введенные источником давлек  .

А

Фиг 1

Фиг. 2

Claims (1)

1. Форму лаизобретения Акустический резонатор, состоящий из корпуса с цилиндрической полостью и горловиной, выполненной с возможностью изменения ее геометрических размеров, о т личающийся тем, что, с целью обеспечения оперативной перестройки резонансной 5 частоты в широком диапазоне частот, в него введена эластичная оболочка, расположенная между стенкой корпуса и горловиной, образующая со стенками горловины замкнутое пространство, заполненное ферромагнитной жидкостью, в которой размещен кольцевой секционный электромагнитный индуктор, а пространство между стенкзми корпуса и эластичной оболочкой связано с введенным источником давления.

   Фиг. i

   Фиг. 2