ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Магнитострикциониые преобразователи из "Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах" Магнитострикционные преобразователи пз нпкеля марки Н-1 позволяют получить акустическую мощность до 5—6Х X 10 Вт/м2. Преобразователи такого типа находят применение при интенсифицирующем и стимулирующем действии акустических колебаний. [c.43] Ферромагнетики, применяемые в акустических преобразователях, относятся к поликристаллическим веществам. Эти вещества состоят нз большого числа отдельных очень малых областей, называемых доменами. В каждом домене атомные магнитные моменты ориентированы в одном направлении, обычно отличном от направления ориентации соседних доменов. [c.43] Даже в отсутствие внешнего магнитного поля домены остаются намагниченными из-за наличия внутримолекулярного поля, которое ориентирует элементарные диполи параллельно друг другу в направлении так называемого легчайшего намагничивания, т. е. намагничивает домены самопроизвольно (спонтанно) до насыщения. [c.43] В результате беспорядочной ориентации магнитных моментов отдельных доменов векторная сумма всех намагниченностей равна нулю. Вследствие этого ферромагнетик остается магнитно нейтральным. [c.43] При приложении внешнего магнитного поля в ферромагнитном теле происходит перераспределение магнитных моментов областей, и намагниченность тела возрастает. [c.43] Магнитострикционный эффект заключается в том, что ферромагнитное тело при намагничивании деформируется. В ферромагнетике возможны два вида магннтострикции линейная, при которой происходит изменение геометрических размеров тела в направлении приложенного поля, и объемная, при которой геометрические размеры тела изменяются во всех направлениях. [c.43] В магнитострикционных преобразователях используется линейная магнитострикция, которая проявляется в сравнительно слабых магнитных полях. Изменение линейных размеров тела при линейной магннтострикции в переменном магнитном поле вызывает возникновение упругих колебаний в среде. Таким образом, происходит преобразование электрических колебаний в акустические. [c.43] Пакет магнитострикционного преобразователя представляет собой металлический сердечник из тонких пластин, на котором размешена обмотка для возбуждения переменного высокочастотного поля. [c.43] Следует, однако заметить, что магнитострикционный эффект является четным эффектом, поскольку знак деформации сердечника не изменяется при перемене направления поля на обратное. Вследствие этого частота изменения деформации сердечника в два раза больше частоты переменного тока, протекающего через обмотку преобразователя. Для того чтобы частота деформации сердечника соответствовала частоте переменного тока, подаваемого, в обмотку, а амплитуда деформации увеличилась, в эту же обмотку подают постоянный ток — так называемый ток подмагничивания. [c.44] Для уменьшения электрических потерь наиболее широкое распространение получили магнитострикционные преобразователи с замкнутым магнитоироводом. На рис. 3.1 показаны магнитопроводы двух-, трех- и четырехстержневых преобразователей. [c.44] Пакеты сердечников (из никеля или пермендюра) набирают из штампованных пластин толщиной 0,1—0,2 мм. Удельные электрические мощности, выдерживаемые сердечниками, составляют для никеля 80 Вт/см , для пермендюра 100— 110 Вт/см2. [c.44] Акустические излучатели на основе магнитострикционных преобразователей выпускают в различном конструктивном исполнении. Наибольшее распространение получили плоские излучатели, так как при их комбинации можно получить большие площади излучения. [c.44] Цилиндрические излучатели, создающие в малом объеме весьма интенсивное акустическое поле, можно устанавливать на трубопроводах, что весьма удобно при воздействии на различные химико-технологические процессы. [c.44] Надежность преобразователя в значительной степени зависит от качества намотанного на сердечники провода. Это связано с тем, что провод находится в охлаждающей жидкости, кавитационные явления в которой разрушают его изоляцию. [c.44] Конструкция промышленного образца плоского магнитострикционного излучателя показана на рис. 3.2. Магннтострнк-ционный пакет с обмоткой помещен в бачок, через который протекает вода. Для создания одностороннего излучения к нерабочему торцу приклеена отражающая прокладка из губчатой резины. Акустические колебания вводятся в жидкость через ненастроенную пластину переменного сечения из нержавеющей стали, припаянную ко второму торцу магнитострикционного пакета. Размеры пластины выбраны таким образом, чтобы согласовать внутреннее акустическое сопротивление излучателя с акустическим сопротивлением жидкости. [c.45] Вследствие больших размеров излучающих пластин возникают поперечные изгибные колебания, создающие неравномерное акустическое поле на поверхности пластины. Магнитострикционные излучатели, состоящие из нескольких пакетов, припаянных к общей пластине постоянного сечения в определенном порядке и на определенном расстоянии один от другого, лишены этого недостатка (рис, 3.3). [c.45] Технические характеристики излучателей с распределенными пакетами приведены в табл. 2. [c.46] На базе выпускаемых магнитострикционных преобразователей сконструировано большое число различных видов акустии -ской аппаратуры [34]. [c.46] Вернуться к основной статье