Простые опыты с ультразвуком - Майер В.В.
Скачать (прямая ссылка):
нижнее отверстие каркаса обмотки. Перемещая настроечный сердечник
высокочастотного трансформатора, добейтесь резонанса - дребезжания
вибратора о магниты. Сделайте отметку на сердечнике, соответствующую
указанной в таблице основной собственной частоте использованного в опыте
вибратора. Затем укоротите никелевый вибратор, обрезав его ножницами так,
чтобы его длина стала соответствовать следующей приведенной в таблице
резонансной частоте, и вновь повторите опыт. Действуя таким образом,
полностью отградуируйте генератор. Вслед за этим сделайте из бумаги шкалу
и наклейте ее липкой прозрачной лентой непосредственно на настроечный
сердечник высокочастотного трансформатора.
Отградуировать самодельный ультразвуковой генератор можно и с помощью
ферритовых вибраторов разной длины.
Разумеется, описанный способ градуировки прибора по частоте не может
претендовать на слишком большую точность. Однако знание даже
приблизительного значения частоты ультразвука позволит вам - особенно на
первых порах - увереннее ориентироваться в целом ряде опытов.
8. В магнитострикционном излучателе вместо круглого можно использовать
плоский ферритовый стержень. Излучатель с плоским вибратором отличается
от описанного только конструкцией каркаса обмотки возбуждения.
С таким излучателем можно поставить довольно много опытов, но он менее
удобен, чем излучатель с круглым вибратором; например, плоский вибратор
имеет прямоугольную по форме излучающую поверхность, и его сложнее
закрепить так, чтобы можно было без значительных потерь ввести ультразвук
в жидкость, и т.д. Тем не менее, если вы не сможете сразу достать для
магнитострикционного излучателя круглый ферритовый вибратор, следует
использовать Б опытах излучатель с плоским стержнем. Нужно только иметь в
виду, что условия опытов зачастую придется подбирать самостоятельно.
147
9. В одной обмотке возбуждения магнитострик* ционного излучателя можно
расположить несколько ферритовых стержней размером ЗХ20ХЮ0 мм3. Если
склеить, например, три таких стержня клеем БФ-2, то получится
"монолитный" вибратор с довольно большой площадью торца (9 X 20 мм2).
Недостаток подобного вибратора состоит в том, что если при настройке
генератора в резонанс с излучателем произойдет излом хотя бы одного
стержня, то весь вибратор выйдет из строя. ~н.?
10. Никелевый вибратор в магнитострикционном излучателе описанной
конструкции менее выгоден, чем ферритовый, потому что при работе
излучателя никелевый вибратор сильно нагревается и дает ультразвук
значительно меньшей интенсивности, чем ферритовый. В этом нетрудно
убедиться на опыте.
11. Для получения с помощью данного излучателя ультразвука максимальной
интенсивности напряженность постоянного магнитного поля должна иметь
некоторую оптимальную величину: и увеличение, и уменьшение поляризующего
вибратор поля по сравнению с оптимальным ведет к снижению интенсивности
ультразвука.
Вообще, если в каком-либо опыте необходимо получить ультразвук
максимальной интенсивности, то, помимо прочего, при настройке генератора
в резонанс с излучателем, находящимся в рабочем положении, нужно
подобрать и величину подмагничивающего вибратор поля.
12. В этом опыте при настройке генератора в резонанс с вибратором
линейка начинает быстро "уходить" из-под торца вибратора. Результат опыта
объясняется тем, что благодаря прерывистому контакту между торцом
вибратора и линейкой на нее периодически действует сила, направленная от
вибратора и преодолевающая силу трения между линейкой и поверхностью, на
которой она лежит.
13. В опыте наблюдается быстрое вращение диска. Объясняется этот опыт
так же, как и предыдущий.
14. Для поляризации вибратора можно использовать вместо постоянного
переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 6,3 В. Схема приставки для
поляризации вибратора в принципе не отличается от
148
изображенной на рис. 16; при наладке нужно только правильно подобрать
сопротивление резистора 7?1.
15. С помощью лампового генератора можно возбуждать колебания
ферритовых вибраторов без дополнительного их подмагничивания. При этом,
поскольку частота колебаний вибратора без подмагничивания в два раза
больше частоты переменного тока, проходящего по обмотке возбуждения, в
излучателе без подмагничивания можно использовать ферритовый вибратор
максимальной длины порядка 80 мм (напомним, что ламповый генератор
настроен так, что он может возбуждать ультразвуковые колебания
ферритового вибратора максимальной длины 160 мм).
16. При экспериментальном исследовании магни-тострикционных излучателей
без подмагничивания вибраторов в качестве каркасов обмоток возбуждения
удобно использовать стеклянные трубки внутренним диаметром около 9 мм, на
концы которых надеты резиновые колечки шириной 4-5 мм. На каркас
выбранной длины намотайте 100-150 витков провода ПЭЛ 0,31, не заботясь
особенно о качестве получившейся обмотки. Излучатель подсоедините к
выходу лампового ультразвукового генератора и, расположив его вертикально
