Давно хотел собрать ультразвуковой генератор для экспериментов и вот вчера собрал:


В качестве вибратора излучателя использован круглый ферритовый стержень марки М400НН диаметром 8 мм и длиной 100-160мм. Не стоит применять стержни длинной выше указанной, так как они всё равно сломаются на 2-3 части из-за сильной вибрации. Короткие стержни более выносливы к вибрации. В каркасе обмотки возбуждения вибратор закреплён с помощью резинового кольца, расположенного по его середине. Обмотка возбуждения должна содержать два слоя провода ПЭЛ-1.0, намотанных виток к витку на длину, равную примерно половине длины вибратора. Провод лучше использовать в полихлорвиниловой изоляции. Точное количество витков не важно, главное намотать два слоя провода. Для подмагничивания вибратора нужен кольцевой магнит от любого звукового динамика средней величины. Магнит следует надеть на выступающую часть обмотки возбуждения так, чтобы нерабочий конец вибратора находился в одной плоскости с поверхностью магнита.
Ультразвуковой генератор состоит из двух каскадов: задающего генератора на маломощном транзисторе VT1 и усилителя, собранного на транзисторе VT2.
Задающий каскад представляет собой автогенератор с индуктивной обратной связью. Частота генератора определяется параметрами колебательного контура, состоящего из катушки индуктивности L1 (первичной обмотки ВЧ трансформатора Тр2) и конденсатора С2. Плавная настройка генератора на нужную частоту осуществляется перемещением внутри обмоток трансформатора ферритового сердечника (изменением индуктивности контурной катушки). Его длина может быть любой, важно, чтобы удобно было им управлять. Обмотка L3 трансформатора является катушкой обратной связи, с которой переменное напряжение через ячейку R2, C3 подаётся на базу транзистора VT1. Для возбуждения генератора необходимо, чтобы обратная связь была положительной.
Режим работы транзисторов задаётся отрицательным автоматическим смещением на их базах, которое осуществляется делителями напряжения R1, R2 и R4, R5. Температурная стабилизация транзистора VT1 осуществляется ячейкой R3, C4.
Напряжение ВЧ, вырабатываемое автогенератором, посредством катушки L2 и конденсатора С5 подаётся на базу транзистора VT2. Нагрузкой этого транзистора служит первичная обмотка выходного трансформатора Тр3. Конденсатор С6 предназначен для оптимального согласования магнитострикционного излучателя МСИ с выходом генератора.
Генератор питается от выпрямителя, состоящего из силового трансформатора Тр1, диода VD1 и электролитического конденсатора С1. Не смотря на свою простоту, такой блок питания вполне годится для данного устройства. Мощность трансформатора подбирается из расчёта просадки напряжении не более чем на 2 Вольта при работающем генераторе. Все детали, в том числе размеры каркасов катушек, могут отличаться от указанных в схеме. На работе генератора это практически не отразится и эффект получения ультразвука всё равно будет достигнут.
Для проверки генератора подключите к его выходу МСИ и подайте на генератор питающее напряжение 10В. При этом, если сердечник ВЧ-трансформатора полностью вдвинут внутрь его каркаса, излучатель должен издавать слабый звук ВЧ. При отсутствии звука (т.е. генерации) необходимо изменить знак обратной связи задающего генератора, поменяв местами концы обмотки L1 ВЧ-трансформатора . Если прибор правильно собран, то после этого он сразу начинает работать.

Литература: Физика Библиотечка физико-математической школы, Валерий Вильгельмович Майер, ПРОСТЫЕ ОПЫТЫ С УЛЬТРАЗВУКОМ, Москва, 1978г.

Можно смело:
1.Предлагать всем школам республики недорогую демонстрацию сложнейших физических феноменов прямо на уроках физики.
2.Открывать кабинет ультразвуковой культуры.
Рекламный слоган: Ударим ультразвуком по венцу безбрачия!

А сколько фотографий должно быть? Я вижу 3 фото и пустое место для 4-й.

Там видео было. не показывало. Залил на наш сервер. показывает.

Космонавт, у тебя золотые руки!
Есть идеи как применять в быту это устройство?

УЗ-распылитель, например. Для увлажнения, ингаляции и т.п.

Сделал несколько интересных опытов с ультразвуком, некоторые могут пригодится в быту и медицине:
Воздействие на пламя свечи ультразвука (нет применения):


Воздействие ультразвука на поверхность воды (нет применения):


Ультразвуковые колебания разделяют раствор солёной воды на солёную и пресную воду (возможно применение для опреснения морской воды):


Выведение тёмных пятен на эмали ванной при помощи ультразвуковой вибрации об поверхность эмали под водой (на мой взгляд это самое полезное применение в быту у себя дома):


Этим же способом можно выводить пятна на одежде, выбивая грязь механическим воздействием ферритового стержня.
Ещё для лечения пяточных шпор (болезнь такая): мажешь мазью Индометацин сустав и водишь ферритовым стержнем с ультразвуком. Под воздействием ультразвуковых вибраций мазь начинает проникать вглубь тканей, ну и лечит в конечном итоге, при этом чувствуется тепло в месте контакта с кожей. То же самое делается в процедурном кабинете при больнице, правда частота ультразвука у ихних аппаратов на порядок выше. Думаю можно таким образом прыщи и угри всякие лечить.

Для экономичности работы генератора можно заставить работать вибратор излучатель в режиме резонанс в резонансе, то есть совместить электромагнитный резонанс с механическим резонансом. Для этого в цепь питания контура нужно включить лампочку (см. рисунок ниже), которая будет служить индикатором электромагнитного резонанса контура. Сигналом тому будет очень слабое свечение лампочки при настройке генератора. Внутри же колебательного контура МСИ будет большой резонансный ток. Однако механический резонанс с электромагнитным сразу не совпадает. Для этого придётся перемещать феррит вдоль оси катушки МСИ и одновременно следить за лампочкой, не давая ей ярко разгореться, подстраивая генератор. В какой-то момент электромагнитный резонанс совпадёт по частоте с механическим. Удобней всего это делать поместив лезвие или каплю воды на торец феррита МСИ. Как только будут созданы эти резонансные условия, генератору станет “легче” работать, а выходной мощный транзистор не будет сильно нагреваться. Теперь опыты с ультразвуком могут быть по времени продолжительнее и интенсивность колебания ферритовых стержней (особенно коротких) заметно увеличится за счёт большого электромагнитного поля создаваемое резонансными токами в контуре МСИ.


При помощи прибора "Преобразователь ультразвука" удаётся фиксировать звук от МСИ (с длиной феррита 60мм) на расстоянии до 5 метров. Пока ни как не соображу, как рассчитать частоту частоту звука исходя из длинны феррита, где-то была формула, но найти не могу.

Если правильно рассчитал, то формула частоты звука в феррите такая:
F=Cф/L, где Cф – скорость распространения волны в феррите и равна 5,32*10^5 см2, L – длинна волны в феррите. Но так как в куске феррита укладывается только его полуволна, то в знаменатель формулы нужно подставить двойное значение длинны феррита, то есть 6 см умножить на два.
Отсюда получаем: 5,32*10^5см2/12см = 44333,33Гц,
Округляем: 44кГц – чатота ультразвука излучаемая ферритовым стержнем длиной 6 см на собственной частоте колебания. Если я ошибся с расчётами, то прошу исправить.

Читаю с интересом. А на животных этот излучатель как-то влияет? Птицы сыплятся с деревьев? А соседская собака которая врезается в твою дверь каждый день?