Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 22. 2 juni 1951 - Ultraljudgeneratorer, av Olle Lindström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
476
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 3. Keramiska svängarkroppar tillverkade av sintrat
bariumtitanat (Brush Developement Co.).
mångt och mycket är en elektrisk analog till
järns magnetiska beteendemönster. Den
elektro-striktiva effekten vid bariumtitanat är mycket
väl utvecklad i förhållande till andra dielektrika.
Den elektrostriktiva deformationen, som är
proportionell mot den pålagda fältstyrkans kvadrat,
uppgår vid bariumtitanat till 0,03 % vid en
fältstyrka av 10 kV/cm. Om ett mindre växelfält
lagras över likspänningsfältet, kommer den av
det förra orsakade deformationen att följa och i
stort sett vara linjärt proportionell mot den
överlagrade signalen. Polariserade keramiska ämnen
av bariumtitanat har i detta hänseende tydligen
en funktion som motsvarar piezoelektriska
en-kristallers med polär symmetri.
Betydelsefullt är att bariumtitanat, som
polariserats genom ett starkt likspänningsfält, behåller
de piezoelektriska egenskaperna även sedan det
polariserande fältet avlägsnats. De
piezoelektriska konstanterna för polariserat
bariumtitanat har mycket gynnsamma värden, betydligt
förmånligare än de för kvarts.
Keramiska kroppar av bariumtitanat kan ges
en varierande form (fig. 3) och polariseras i
godtyckliga riktningar. Det är därför möjligt att av
bariumtitanat framställa ultraljudgivare (fig. 4)
med en form och storlek, som helt kan anpassas
efter de aktuella önskemålen. Den spänning, som
fordras för drift av bariumtitanatsvängaren. är
betydligt lägre än den, som används vid
kvarts-svängare. Den mekaniska hållfastheten lios det
keramiska materialet är rätt liten i jämförelse
med t.ex. kvartsens, varför en akustisk effekt på
mer än 1—5 W/cm2 ej kan uppnås. Detta
innebär dock ej någon väsentlig nackdel, eftersom
de keramiska svängarna kan formas, så att
ljudet fokuseras, varvid mycket höga ljudstyrkor,
hundratals watt per kvadratcentimeter, erhålles
i ett begränsat område. De keramiska svängare,
som är kommersiellt tillgängliga, är i allmänhet
formade, så att en sådan fokusering uppnås.
Det bör påpekas, att fokusering även kan
erhållas vid piezoelektriska och magnetostriktiva
sändare dels genom lämplig formgivning av
svängaren och dels genom fokusering av
parallellt ljud med en parabolisk reflektor eller med
hjälp av akustiska linser. Ljudgivare av
bariumtitanat betecknar något nytt i ultraljudtekniken.
Vid en eventuell framtida industriell exploatering
av ultraljudet torde keramiska svängare komma
att spela en betydande roll29.
Akustiska sirener
De troligen enda ljudgeneratorer, som för
närvarande används industriellt, är akustiska
sirener (fig. 5) för stoftavskiljning ur tekniska
gaser. De viktiga delarna i en sådan siren är
rotorn och statorn, vilka har öppningar, som vid
vissa rotorlägen sammanfaller, så att passagen
blir fri genom systemet rotor—stator. Tryckluft
införs från rotorsidan. Rotorn drivs med en
elmotor eller gasturbin. Intensiva ljudvågor alstras,
vilka riktas av den till ett akustiskt horn
utformade underdelen av statorhuset.
Hartmanns ljudgenerator
Denna ljudgenerator är en form av luftvissla;
luft med ett övertryck av mer än 0,9 at ö
strömmar ut genom en dysa mot en oscillator27. Det
erhållna ljudets frekvens beror främst på dysans
öppningsdiameter; en öppning på 2 mm ger
28 kp/s, vid 6 mm erhålles 9 kp/s. Den akustiska
effekten per dysa uppgår under gynnsamma
omständigheter till storleksordningen 50 W. För
laboratorieexperiment med gaser är Hartmanns
vissla väl lämpad. För industriellt bruk torde den
ej kunna konkurrera med de akustiska
sirener-na, vilka bl.a. har högre verkningsgrad, säg 50 %,
vilket är mer än 10 gånger motsvarande värde för
luftvisslan.
Pohlmannsvissla
Under det senaste kriget har tyska forskare
sysslat något med en slags vätskevissla.
Pohl-mann-visslan3-26. Vätskan pumpas genom en
rektangulär slits (fig. 6) vid ett tryck på 10—20 at a.
Denna vätskestråle möter eggen av ett
metallblad, vilket sätts i kraftiga vibrationer. Viktigare
Fig. A. Ultraljudgivare med svängare av sintrat
bariumtitanat (Brush Development Co.).
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
