Низкочастотный поршневой излучатель предназначен для работы в газовых средах и может быть использован как для сигнализации, так и для акустической интенсификации тепломассообменных процессов, протекающих в газовой среде или на границе с жидкостью и твердым телом, например при сушке или для коагуляции аэрозолей. Сущность изобретения заключается в том, что поршень не касается стенок трубы и направляется в ней с помощью подшипников качения, так что трение скольжения заменено на трение качения. А для того чтобы через зазор между стенками трубы и поршнем не происходило перетекание газа, выравнивающее давление по обе стороны поршня, и не происходило акустическое короткое замыкание, препятствующее излучению, величина зазора не должна превышать длину вязкой волны на частоте колебаний поршня. В этом случае вязкость газа в зазоре и его инерция обеспечивают необходимую герметизацию зазора. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к акустическим излучателям, предназначенным для работы в газовых средах, например при подаче звуковых сигналов, а также для интенсификации тепломассообменных процессов, протекающих в газах или на границе газ - жидкость и газ - твердое тело, и может быть использовано в электротифонах, в пищевой промышленности и фармацевтике для интенсификации процессов сушки, в химической и металлургической промышленности для очистки выбросов запыленных газов и т.д. Известны излучатели, в которых акустические колебания создаются при возвратно-поступательном перемещении поршня, приводимого в движение приводом, например кривошипно-шатунным механизмом: электротифон, по авт.св. 357587, кл. G 10 K, 7/04, инфразвуковой генератор по авт.св. 1703099, кл. B 06 B, 1/10, низкочастотный акустический генератор с системой обратной связи по международной заявке 88/07894, кл. B 06 B, 1/20. Известны также широко используемые на судах электротифоны, как отечественные ТЭ-1 и ТЭ-2, так и зарубежные: шведские МА 18/130, МА 18/90, МА 18/75 (Каталог фирмы Kockums, 1985) и японские МН 700, МН 550 (Судостроение за рубежом 1985, N 5 /221/, с. 107-111). Наиболее близким техническим решением к заявленному является генератор звука низкой частоты по патенту США 5109948, кл. G 10 K, 5/00, UScl.181-142. Он же заявлен в качестве международной заявки WO 090/00095, кл. B 06 B, 1/20. Этот генератор содержит привод в виде электромотора и шток с поршнем, перемещающимся в трубе. Все технические решения имеют общий недостаток - очень низкую эффективность, так как большая часть энергии привода при перемещении поршня тратится на преодоление сил трения, возникающих при движении уплотнительных колец на поршне по стенкам трубы в одних подобных конструкциях (судовые тифоны) или подобных же сил в отсутствии уплотнительных колец, но при выполнении поршня плотно прилегающим своей образующей к стенкам трубы - в других технических решениях. Задачей изобретения является увеличение КПД излучателя. Поставленная задача достигается тем, что в низкочастотном поршневом излучателе, содержащем привод, а также поршень, расположенный в трубе, последний установлен с зазором h величиной h = (/f) 0,5 где - длина вязкой волны на частоте излучения; f - частота излучения, равная частоте колебаний поршня; - коэффициент кинематической вязкости газа (воздуха), находящегося в зазоре между поршнем и трубой. При этом направлении движения поршня в трубе обеспечивается подшипниками качения, располагаемыми либо в теле поршня, либо в стенках трубы. Следует отметить, что т.к. для выбранной газовой среды является величиной постоянной, а f равна заданной частоте колебаний, то и длина вязкой волны тоже величина постоянная. На низких звуковых частотах она составляет доли мм. В изобретении в качестве подшипников качения могут быть применены подшипники цилиндрического типа, при этом оси цилиндрических подшипников располагаются в плоскости, перпендикулярной оси симметрии трубы. На чертеже 1 изображена конструкция изобретения, где 1 - поршень; 2 - труба; 3 - зазор между поршнем и трубой; 4 - подшипники качения; 5 - шатунно-кривошипный механизм привода; 6 - электродвигатель привода. Поршень 1 расположен в трубе 2 с зазором 3 на подшипниках качения 4, поршень связан с помощью шатунно-кривошипного механизма 5 с электродвигателем 6. При этом на фиг. 1 приведен пример реализации привода в виде электродвигателя и шатунно-кривошипного механизма. Устройство работает следующим образом. Электродвигатель 6 с помощью шатунно-кривошипного механизма 5 обеспечивает возвратно-поступательное движение поршня 1 с заданной амплитудой и частотой. Направление движения поршня 1 в трубе 2 и поддержание постоянным зазора 3 обеспечивается подшипниками качения 4, расположенными либо на внутренней поверхности трубы 2, либо на внешней поверхности поршня 1. Движение поршня 1 создает в трубе 2 акустические колебания заданной частоты, излучаемые в пространство. В результате использования в излучателе зазора 3, не превышающего длину вязкой волны на частоте излучения инерции газа, находящегося в зазоре 3, и его вязкость и инерция оказываются достаточными, чтобы обеспечить требуемую герметизацию зазора при движении поршня 1 и устранить перетекание газа через зазор 3, а следовательно, и возможность возникновения акустического короткого замыкания, сводящегося к выравниванию давлений по обе стороны торцев поршня 1. Применение в предлагаемой конструкции подшипников качения способствует резкому снижению потребляемой мощности, и хотя трение и здесь имеет место, но оно существенно снижено, т.к. коэффициенты кинематической вязкости газов, определяющих силы трения в пристенном слое, и смазочных масел, используемых в излучателях с уплотнительными кольцами, отличаются на два порядка. Проверка работы предлагаемого излучателя проведена с использованием цилиндрического поршня диаметром 95 мм, колеблющегося с частотой 25 Гц. Измерения звукового давления проводились в камере малого объема. При работе поршня с уплотнительными кольцами для работы излучателя применялся электродвигатель мощностью 1100 Вт (расчетная потребляемая мощность 1 кВт). Полученное в камере давление равнялось 120 дБ. Тот же излучатель с поршнем без колец и с линейными подшипниками качения при зазоре h = 0,3 мм развивал звуковое давление 119 дБ, но работал он с двигателем 120 Вт (расчетное значение потребляемой мощности в этом случае 50 Вт). Таким образом, при практически неизменном уровне звукового давления (разница 1 дБ) затраты электроэнергии могут быть снижены на порядок.
Формула изобретения
1. Низкочастотный поршневой излучатель, содержащий привод и поршень, расположенный в трубе, отличающийся тем, что поршень установлен в трубе с зазором, причем величина зазора h выбирается из соотношения 
где - длина вязкой волны на частоте излучения; f - частота излучения, равная частоте колебаний поршня;
- коэффициент кинематической вязкости газа, находящегося в зазоре между трубой и поршнем,
при этом направление движения поршня в трубе обеспечивается подшипниками качения. 2. Излучатель по п. 1, отличающийся тем, что подшипники качения установлены на внутренней поверхности трубы. 3. Излучатель по п. 1, отличающийся тем, что подшипники качения установлены на внешней поверхности поршня. 4. Излучатель по п.1, отличающийся тем, что подшипники качения выполнены цилиндрическими, а их оси расположены в плоскости, перпендикулярной оси симметрии трубы.
Похожие патенты:
Изобретение относится к физической акустике и может использоваться для определения частотной зависимости коэффициента звукопрохождения упругих пластин - звукоизолирующих перегородок и кожухов прямоугольной формы при воздействии на них стационарных полигармонических или гармонических звуковых полей
Лучше воспользоваться излучателем инфразвука, никакого шума, а эффект... но за это можно и самому поплатиться... поэтому никаких схем не буду описывать. Дам информацию к размышлению. Пользовался такой штукой в гараже, крысы и мыши через минут пять после включения, строем друг за другом по дороге убегали, что аж прохожие по сторонам шарахались.
Поэтому народ не досаждайте своих соседей, но и следите за звуками в своих квартирах. Инфразвук очень опасен. Если у Вас ни с того ни с сего в квартире начинают двигаться предметы сами по себе, есть над чем задуматься...
Природа возникновения инфразвука очень разнообразна.
Колебания, у которых частота звука меньше 16(17) Гц называются инфразвуком. Прекрасно распространяясь в воде, инфразвуки помогают китам и другим морским животным ориентироваться в толще воды. Сотни километров – для инфразвука не помеха.
Своеобразно воздействие инфразвука на человека. Инфразвук с частотою 8 Гц, а это вдвое ниже нижнего предела слышимости по высоте, близко подходит к так называемому альфа – ритму человеческого мозга (5–7 Гц) и вызывает у людей чувство страха и паники. Вообще, эти частоты опасны для человека.
Инфразвук может вселить в человека такие чувства как тоска, панический страх, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками. Попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.
Низкочастотные звуковые колебания могут быть причиной появления над океаном быстро возникающего и также быстро исчезающего густого ("как молоко") тумана.
Некоторые объясняют феномен Бермудского треугольника именно инфразвуком, который генерируется большими волнами - люди начинают сильно паниковать, становятся неуравновешенными (могут поубивать друг друга)
Инфразвук может "сдвигать" частоты настройки внутренних органов.
Инфразвуковые колебания частотой 8 - 13 Гц хорошо распространяются в воде и проявляются за 10 - 15 ч до шторма.
Резонансные частоты внутренних органов человека:
Частота, Гц Орган
20 - 30 - Голова
19, 40 - 100 - Глаза
0.5 - 13 - Вестибулярный аппарат
1 - 2 - Сердце
2 - 3 - Желудок
2 - 4 - Кишечник
4 - 8 - Брюшная полость
6 - 8 - Почки
2 - 5 - Руки
6 - Позвоночник
При совпадении частот внутренних органов и ифразвука, соответствующие органы начинают вибрировать, что может сопровождается сильнейшими болевыми ощущениями.
Биоэффективность для человека частот 0,05 - 0,06, 0,1 - 0,3, 80 и 300 Гц объясняется резонансом кровеносной системы, а частот 0,02 - 0,2, 1 - 1,6, 20 Гц - резонансом сердца. Наборы биологически активных частот не совпадают у различных животных. Например, резонансные частоты сердца для человека дают 20 Гц, для лошади - 10 Гц, а для кролика и крыс - 45 Гц.
"Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека.
Значительные психотронные эффекты сильнее всего выказываются на частоте 7 Гц, созвучной альфаритму природных колебаний мозга, причем любая умственная работа в этом случае делается невозможной, поскольку кажется, что голова вот-вот разорвется на мелкие кусочки. Инфрачастоты около 12 Гц при силе в 85-110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15-18 Гц при той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха.
При достаточной интенсивности слуховое восприятие возникает и на частотах в единицы герц. В настоящее время область его излучения простирается вниз примерно до 0.001 Гц. Таким образом, диапазон инфразвуковых частот охватывает около 15 октав.
Если ритм кратен полутора ударам в секунду и сопровождается мощным давлением инфразвуковых частот, то способен вызвать у человека экстаз. При ритме же равном двум ударам в секунду, и на тех же частотах, слушающий впадает в танцевальный транс, который сходен наркотическому.
При воздействии на человека инфразвука с частотами, близкими к 6 Гц, могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начнет <ломаться> горизонт, возникнут проблемы с ориентацией в пространстве, придут необъяснимая тревога, страх. Подобные ощущения вызывают и пульсации света на частотах 4-8 Гц. Инфразвук может действовать не только на зрение, но и на психику, а также шевелить волоски на коже, создавая ощущение холода.
Короче, соседи начали шуметь, Вы в этот момент включаете излучатель (секунд на 30 не более, а то у самих крышу сорвёт), они обязательно притихнут, как шум начнёт повторяться делаете опять то же самое и так далее... пока не утихомирятся (самое главное не перестарайтесь). В общем вырабатываете у них чувство страха перед шумом, со временем (дня два три) станут они тише мышей и будут сами шарахаться от любого громкого звука.
Рефлекс вырабатывается на подсознательном уровне.
Частота 6 Гц (вызывает чувство страха), сила 110 дБ, форма сигнала "шум"
ИДЕАЛЬНОЕ ОРУЖИЕ: ЗВУКОВАЯ ВОЛНА НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ.
04.10.2013
Разные есть способы убийства неугодного человека. Есть зверские способы бандтитско-ментовские, а есть элитные, когда бандитский способ не подходит по соображениям политических скандалов. Для таких целей применяют психотронное оружие, которое вошло в жизнь людей давным-давно. Только держалось в секретах и тайнах. С приходом в нашу жизнь Интернета, психотронное оружие раскрыло свои тайны. Не все, конечно. Все приходит постепенно. Ныне это оружие применяется против «неугодных» политиков и других неудобных фигур.
В начале 20 века, в 1929 году правительство Великобритании под руководством ученого физика Роберта Вуда построило в театре под видом органной трубы низкочастотную пушку, издающую неслышимую «ноту». Оружие испытали во время репетиции. Люди соседних домов выскакивали в панике на улицы. Теперь звуки можно передавать по телефону. Вам звонят… Алло! А в ответ тишина. Бросайте телефон, вам включили инфразвук, низкочастотную волну. Маленькая телефонная трубка в кармане используется, как супер оружие.
Человеческое ухо различает от 16 до 20 000 герц. Ниже этого порога - инфразвук. Выше - ультразвук. Ухо не слышит ниже и выше. Но человек находится в диапазоне воздействия этих звуков. На частоте от 7 до 13 герц - природная волна страха. Излучаемая тайфунами, землетрясениями, извержениями вулканов. Звуки, побуждающие все живое покидать очаги стихийных бедствий.
Каждый орган человека работает на определенной волне и частоте. Если давать определенный импульс, направленный на эту волну, то происходит резонанс. Внутренние органы входят в резонанс. Обвал этого органа - спонтанный отек легких, острая сердечная недостаточность, острая почечная недостаточность. Такой маленький приборчик может действовать на расстояние 10-15 м. Выступает на сцене человек, а в зале человек с чемоданчиком. Публичная смерть. Да. Было слабое сердце. Были слабые почки. Есть на что свалить. Вещь эта страшная.
Самая опасная частота с 7 до 9 герц. Она совпадает с колебаниями мозга и нарушает мыслительный процесс. Человеку, на которого воздействуют такими звуковыми волнами, начинает казаться, что его голова разрывается на куски. Впадает в состояние паники, ужаса, отчаяния.Такое оружие убивает в течение тысячных доли секунды. Наступает разрушение работы мозга. Идет низко звуковой сигнал, который в резонансе с клетками мозга. И клетки разрушаются. Оружие действует невидимо и поистине смертоносно.
Обычно психотронное оружие такого типа настроено на 4 разных частоты. На мозг, на сердце, на печень, на селезенку. Основные органы, - при воздействии на которые может наступить мгновенная смерть. Это те органы, с чем связано обильное кровоизлияние.
Если ударить по этим органам. Человек 100% труп.
Это не звук, как таковой. Это инфразвук. Опасно воздействует на организм, человеческому уху не слышен. Частота инфразвука от 2 до 20 герц. Внутренние органы человека имеют колебания в этом же диапазоне. Когда частоты совпадают, то происходит резонанс. Это может повлечь за собой болезнь сердца, непереносимую головную боль и галлюцинации. Частота колебаний атомов клетки совпадает - орган рушится. Когда солдаты пройдут строевым шагом по мосту, мост рухнет.
В мире давно применяют акустические пушки. Американские военные экспериментируют во время захватнических войн на Ближнем Востоке. Под грифом секретно работают пушки в спектре низкочастотных звуковых волн. На организм может воздействовать негативно ультразвук. Вызывать определенные изменения в нервной системе человека, сердечно-сосудистой, эндокринной, вегетативной системы. Это убийство.
Звуковое оружие - удобное оружие. Невозможно проследить откуда и кем был нанесен удар.
Бермудский треугольник - не что иное, как полигон для испытания этого вида оружия. Все легенды о летучем голландце - миф, прикрытие испытаний. Команды бросались за борт от невыносимых для организма, несовместимых с жизнью, звуков. Никакой мистики, которую много лет наворачивают на уши простодушным читателям. Корабли носились по морю, управляемые только волнами. Мощные потоки инфразвука вызывают внезапное помешательство людей, вызывающие состояние паники, страха, неодолимого ужаса у человека, зверство, агрессию во время демонстраций, на футбольных стадионах. Не люди сходят с ума, - на них влияют акустическими пушками. Разработка оружия звукового воздействия продолжается.
Большой проблемой для любой акустической системы являются низкие частоты. Чтобы поднять их уровень чаще всего применяется фазоинвертор. Он не сложен в изготовлении, но требуется его правильный расчет, который не так прост. Намного проще подняты басы любой АС, установив в них своими руками пассивный излучатель.
Что такое пассивный излучатель
Пассивный излучатель (или пассивный динамик ) — это излучатель, лишенный магнитной системы с катушкой и не способный преобразовывать электрический сигнал в звуковые колебания. Он не может работать самостоятельно и должен возбуждаться активным излучателем, установленным в тот же корпус.
Наиболее эффективен пассивный излучатель на низких частотах. На средних и высоких частотах звукового давления, создаваемого активным излучателем, просто недостаточно. Говоря проще, при помощи пассивного динамика можно своими руками значительно улучшить басы вашей акустической системы.
АЧХ колонки с пассивным излучателем
Установка пассивного излучателя приводит к увеличению площади излучающей поверхности. Два диффузора колеблются вместе, повышая уровень в НЧ диапазоне и улучшая . Для примера рассмотрим обобщенную АЧХ акустической системы до и после вставки пассивного излучателя.
На сравнительном графике видно, что при наличии пассивного излучателя, амплитудно-частотная характеристика акустической системы значительно повышается в диапазоне от 20 до 500Гц. А это и есть низкочастотная область.
Каждый пассивный излучатель имеет свою резонансную частоту, т.е. частоту, на которой его колебания максимальны. Основную трудность для АС обычно представляют самые низкие частоты, поэтому резонансную частоту всегда стараются понизить. Для этого диффузор пассивного динамика делают большей массы.
Колонка с пассивным излучателем
Диаметр диффузора пассивного динамика должен быть больше или равен диаметру активного излучателя . Собственный резонанс пассивного излучателя должен лежать ниже резонанса основного динамика. В идеале, для настольной акустики он должен лежать ниже 20Гц. Такую же низкую резонансную частоту должен иметь и активный громкоговоритель.
Применяется пассивный излучатель только в корпусе типа закрытый ящик. Т.к. возбуждается он только колебаниями воздуха внутри корпуса от активной головки, следовательно любая негерметичность корпуса колонки с пассивным излучателем сильно снижает эффективность отдачи по НЧ.
Пассивный излучатель своими руками
Можно легко сделать пассивный излучатель своими руками, удалив у низкочастотного динамика магнитную систему и подвижную катушку. Лучше использовать басовый динамик диаметром не меньше предполагаемого активного излучателя. Так же не лишим будет немного утяжелить диффузор.
Не обязательно препарировать нормальный динамик, чтобы сделать из него пассивный динамик своими руками. Лучше использовать его по назначению, а в дополнение к нему дешево купить пассивный излучатель на AliExpress.
Показанные выше пассивные излучатели отлично подходят для создания самодельных портативных колонок. Они обладают диаметром 2 дюйма и стоят всего 143 рубля за пару . Покупать рекомендую в этом магазине .
Еще более интересный вариант:
Эти пассивные излучатели уже меньше похожи на обычные динамики, т.к. лишены металлической корзины и имеют минимальную толщину.
Они обладают диаметром 3 дюйма (79мм), за счет чего могу обеспечить лучшие басы. Обойдутся они несколько дороже —
515 рублей за пару
.
Ссылка на магазин
.
Больше диаметр — больше басов:
Это уже 4-х дюймовый пассивный излучатель басов. Его цена так же не столь велика составляет 260 рублей . .
Заключение
Довольно популярная сегодня область применения пассивных излучателей — это портативные колонки. При их размерах не так то просто получить действительно хороший бас. Акустический пассивный излучатель может значительно улучшить ситуацию.
Пассивные излучатели уже давно используются и в полноценных колонках, заменяя собой фазоинверторы. Например,пассивный излучатель отлично подходит для сабвуфера, особенно автомобильного.
Еще одна интересная статья:
Материал подготовлен исключительно для сайта
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.