Акустический резонатор

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 40 ОСУДАРСТВЕННЫИО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР 51)5 0 КОМИТЕТ ОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗО ЕТЕНИ ЛЬСТВУ ев поглоидкой обреину с веден из леК АВТОРСКОМУ СВИ(56) 1. ТАЗА, т.65, доп.1., 1979, с.127.2. Авторское свидетельство СССРМ 1693632, кл, 6 10 К 11/00, 22.05.89(57) Использование: излучение илищение акустических колебаний в жили газообразной среде, Сущность из Изобретение относится к технической акустике, в частности к преобразователям акустических колебаний в жидкой и газообразной средах, может быть использовано в гидроакустике, в океанологических исследованиях и в устройствах по обнаружению целей, в звуковой электротехнике, в технологических процессах и в резонансных звукопоглотительных устройствах.Известен резонатор Гельмгольца, состоящий из жесткого корпуса, в котором размещены возбудитель колебаний, камера податливости и акустическое горло 1).Недостатком этого резонатора является отсутствие возможности эффективно генерировать акустические сигналы в широкой полосе частот,Ближайшим аналогом изобретения является резонатор, содержащий цилиндрическую полость, дно которой установлено с тения; акустический резонатор содержит корпус с цилиндрической полостью и горловиной. Горловина выполнена с возможностью изменения ее геометрических параметров за счет введения 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 связано с источником давления,2 ил,возможностью перемещен ов конусообразным каналом, вЕаей регулировочный элемент, й3 пестков 21.Недостатками этого акустического ре- О зонатора является узкая полоса эффектив- С ных рабочих частот, отсутствие Л дистанционного управления и невозмож- Ь ность перехода от одной частоты к другой в С) реальном масштабе времени.Целью изобретения является обесг;=чение оперативной перестройки резонансной частоты в широком диапазоне частот.Цель достигается тем, что в акустический резонатор, состоящий из корпуса с цилиндрической полость 1 о и горловиной, выполненной с возможностью изменения ее геометрических размеров, введена эластичная оболочка, расположенная между стенкой корпуса и горловиной, образующая15 20 со стенками горловины замкнутое пространство, заполненное ферромагнитной жидкостью (ФМЖ), в которой размещен кольцевой секционный электромагнитный индуктор, а пространство между стенками корпуса и эластичной оболочкой связано с введенным источником давления.Отличительными признаками предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом являются; выполнение акусти. ческого горла в виде секционного индуктора; заключение ФМЖ между двумя зласти цными оболочками, из которых внут ренняя оболочка определяет границы акустического горла, а внешняя разделяет ферромагнитную жидкость и газ, находящийся между эластичной оболочкой и корпусом; снабжение излучае азОой камерой в районе акустического горла, в которой газ отделен от ФМЖ эластичной оболочкой. Эти признаки позволяют считать предложенное техническое решение соответствующим критерию "новизна".Известно широкое применение ФМЖ в техние. С ее помощью моно ураь движением тел (авт. св, И. 537149) с добавлением абразивных частиц успешно обрабатывать поверхности (авт. св, В 52324 Р, использовать в муфтах (п.Англии К 824047),Из технической литературы и патентной документации вь 1 явлено применение ФМЖ в источниках для генерации звука, но применение ФМЖ в акустических резонаторах с целью управления формой акустического горла не выявлено. Не выявлены другиетехнические решения, содержащие перечисленные выше отличительные признаки, а также их совокупность, что позволяет считать предложенное техническое решение .соответсвтующим критерию "сущес венные ОтличияНа 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 секционнь 1 м индуктором 5, помещенным в ФМЖ б, заключенную между двумя эластичными оболочками 7 и 8, Между оболочкой 8 и корпусом 1 размещена газовая камера 9, Индуктор 5 состоит из отдельных секций а, Ь, с, Внутренняя оболочка 7 определяет границы акустического горла 4, а внешняя акустическая оболочка 8 разделяет ФЫЖ 6 от газа, находящегося в камере 9. 30 35 40 45 ц 0 55 Акустический резонатор работает следующим образом,В исходном состоянии электрическийток в секциях а,Ь,с индуктора 5 отсутствуст,давление газа в камере 9 минимальноеВвиду наличия сил упругости (внутренних) в эластичной оболочке 7, она занимает положение, определяющее наибольшее сечение акустического горла 4 (фиг,1), Это положение акустической оболочки 7 определяет наибольший объем акустического горла 4 и самую высокую резонансную частоту, что соответствует самой высокой частоте возбудителя 2 колебаний,При изменении (понижении) частоты возбудлтеля колебаний для сохранения условия резонансного генерирования акустических сигналов изменяют (повышают) давление газа в камере 9 и подается соответствующий ток на секции индуктора 5,При изменении давления газа в камере 9 эласгичная оболочка 8 перераспределяет ФМЖ б из внешнего объема внутоь индуктора 5 и ФМЖ воздействует на эластичнуюоболочку 7, плавно изменяя (уменьшая) сечение акустического горла 4 и, следовательно, плавно изменяется резонансная частота возбудителя 2 колебаний и излучаемый акустический сигнал в окружающую среду,Для оперативной перестройки резонансной частоты излучаемого сигнала в широком диапазоне частот на секции а,Ь,с индуктора 5 подают соответствуюшей силы ток, который своим магнитным полем перераспределяет ФМЖ, тем самым образуя все новыс формы акустического горла 4 (фиг.2),При увеличении тока на секцил с индуктора 5 форма акустического горла 4 формируется эластичной оболочкой 7, как показано на фиг,2 в верхней части конструкции пунктирной линией.При увеличении тока на секции а форма акустического горла 4 формируется эластичной оболочкой 7, как показано на фиг.2 в нижней части конструкции сплошной линией,При равномерном изменении силы тока во всех секциях аЬ,с эластичная оболочка 7 формирует акустическое горло 4, как показано на фиг.1,Всем этим состояниям акустического горла соответствует частота возбуждения возбудителя 2 колебаний.Введение ФМЖ, помещенной в эластичнце оболочки, и размещение в ФМЖ индуктора позволяют оперативно производить перестройку рабочей частоты акустического резонатора.Кроме предпочтительного варианта, описанного вцше, могут быть предложеныдругие варианты с некоторыми изменениями, например эластичная оболочка О омывается водой через атвеостия в корпусе 1.Применение изобретения позволит на 5 резонансных свойства" создавать высокоэффективные акустические преобразователи, способные поглощать или генерировать в окружающую среду акустические сигналы в широкой полосе. 10Формула изобре- енияАкустический резонатор, состоящий из корпуса с цилиндрической полостью и горловиной, выполненной с возможностью изменения ее геометрических размеров, о 1 ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения оперативной пеоестройки резонансной ЧаСтоты В ШИРОКОМ ДИаПВЗОНЕ .астаг, В НЕГО введена аласичнзя Оболочка, расположенная между стенкой корпуса и Орле. в .ино.,1,. образующая со стенками горловины замкнутое пространство, заполненное ФерроМаГНИтНОЙ ЖИДКОСТЬЮ, В КОКОРОЙ РЗЗМЕЩЕН кольцевой секционный электромагнитньЙ индуктор, а пространство между стенками корпуса и Эластичной оболочкой связано с введенным источником давления.1760540 едактор А.Ю в каз 3188 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат Патент", ,г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Состав Техред ль И.ПолевикМоргентал Корректор С.Лисин