Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2007 №2 - Журнал «Домашняя лаборатория»

собственно УЗСУ. Само устройство в целях сохранения "ноу-хау" залито компаундом, и описание его принципиальной схемы и значимых для воспроизведения характеристик не приводится. Однако, имея полученные путем замеров и анализа режимов устройства вторичные характеристики, можно представить одну из возможных схем УЗСУ в следующем виде (рис. 1).

УЗСУ состоит из источника питания (микросхема DA1), двух взаимосвязанных генераторов, работающих на частотах 10 кГц и 1 МГц (микросхема DD1), выходного каскада на транзисторе VT1 и активатора-излучателя, подключаемого к точкам С и D устройства.

Источник питания в прототипе выполнен нерегулируемым, рассчитанным на максимальную мощность, потребляемую от сети — 3 Вт, что достаточно для стирки белья в объеме жидкости 10…25 литров. Более целесообразным представляется обеспечить УЗСУ плавной регулировкой выходной мощности. На рис. 1 в разрыв между точками А и В включен регулируемый источник стабилизированного постоянного тока (25…1000 мА). На рис. 2 показана схема регулируемого источника питания (5…13 В).

Генератор пакетов импульсов выполнен по традиционной схеме на микросхеме DD1 и особенностей не имеет. Номиналы RC-элементов высокочастотной части генератора могут быть откорректированы при настройке частоты в резонанс с частотой ультразвукового излучателя-активатора. Микросхема DA1 и транзистор VT1 должны быть установлены на теплоотводящих пластинах.

Наиболее проблематичным в практической реализации УЗСУ является выбор 1BCL1 ультразвукового излучателя-активатора и обеспечение его гидроизоляции при одновременном достижении максимальной отдачи энергии ультразвуковых колебаний в окружающую среду (жидкость). Обычно в качестве ультразвукового излучателя используют пьезокерамику — титанат бария, стронция, излучатели на ферритовых или пермаллоевых сердечниках, пьезокварцевые пластины (рис. 3) [2–4], что открывает широкое поле для эксперимента.

Одним из интересных вариантов получения ультразвуковых колебаний является просто пропускание импульсов электрического тока через воду с использованием системы близко расположенных электродов, подключенных к точкам А и В устройства. Периодическое прохождение импульсов тока между электродами вызовет акустическую электростимулированиую модуляцию раствора. В качестве электродов можно рекомендовать алюминий или графит. При стирке должна быть обеспечена надежная развязка от питающей сети. Емкость для стирки (ведро, таз) должны быть удалены от заземленных предметов и установлены на сухом полу.

Акустические колебания в стирающем растворе можно возбуждать и в диапазоне звуковых частот. Эксперименты показали, что стирка в таких условиях происходит с приемлемым по сравнению с прототипом результатом.

Особенности стирки с применением УЗСУ — в стирающий раствор засыпают столько же стирающего порошка, как и при ручной стирке, температура воды должна быть порядка 65 °C. Белье должно свободно плавать в растворе, изредка его следует помешивать деревянным щипцами. Сильно загрязненные участки белья рекомендуется дополнительно намылить. Процесс стирки длится 30…40 минут или более (в зависимости от КПД ультразвукового активатора). Полоскать белье можно также с использованием УЗСУ. Следует отметить, что опыт оптимального использования УЗСУ появляется после нескольких стирок.

Литература

1. Патент 2047676 С1 РФ. МКИ6 D06F 7/04. Устройство для стирки/А.Е. Потоцкий. — Открытия. Изобретения, 1995,№ 31.C.197.

2. Алексеев Н.Г, Прохоров В.А., Чмутов К.В. Современные электронные приборы в физико-химическом исследовании.-М.: Химия, 1971,496 с.

2. Майер В.В. Простые опыты с ультразвуком. — М.: Наука, 1978,160 с.

4. Гершгал Д.А. Фридман В.М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. — М.: Энергия, 1976.

Радиолюбитель 1 (2001)

КОНСУЛЬТАЦИИ

Физика в вопросах и ответах

Ученые новосибирского Академгородка отвечают на вопросы старшеклассников

Е.М.Балдин, П.В.Воробьев, И.Ф.Гинзбург, И.П.Иванов, Н.А.Кириченко, М.Г.Степанов, B.C.Потеряев, И.Б.Хриплович, В.И.Шелест, Н.И.Яворский

Предисловие

В процессе обучения у школьников, а также у их учителей, всегда возникают вопросы. Ответы на многие из них удается придумать или найти в литературе. Но иногда ответ на вопрос получить не удается. Вот тут-то и требуется консультация профессионала.

Хорошо, если нужный специалист рядом — нужно только договориться по телефону о встрече и задать вопрос. Вопрос можно задать по телефону и из другого города, но это дорого. Вопрос можно отослать письмом, правда, письма идут небыстро. С появлением Интернета и электронной почты можно оперативно и очень дешево связаться с любым нужным специалистом.

С сентября 1998 г. в Интернете открыт «Дистанционный консультационный пункт», в котором консультации дают ученые — сотрудники научно-исследовательских институтов новосибирского Академгородка.

Основной задачей «Дистанционного консультационного пункта» является оказание бесплатной информационной поддержки:

• указание точных ссылок на книги и журналы, в которых находится ответ на заданный вопрос,

• пересылка рекомендованной литературы (в электронном виде) в случае необходимости,

• предоставление необходимых разъяснений и комментариев, если при чтении рекомендованной литературы возникают трудности.

Сейчас работают два отделения «Дистанционного консультационного пункта» — по физике и по биологии, которые за полгода работы получили свыше 500 вопросов от старшеклассников и преподавателей средних школ, имеющих доступ к электронной почте.

Для этой публикации мы отобрали наиболее часто встречавшиеся вопросы по физике. Стиль и орфография вопросов сохранены в оригинальном виде. Авторы оригинального ответа указаны после ответа. Если ответ на вопрос дан по литературным источникам, фамилии составителей ответа не указаны. Если при составлении ответа использованы фрагменты из книг или статей, это указано в конце ответа.

Мы будем очень признательны за указания на ошибки и неточности в ответах.

Как воспользоваться услугами «Дистанционного консультационного пункта»

Любой старшеклассник или преподаватель средней школы, интересующийся наукой, может послать нам свои вопросы:

• по физике по адресу phys0ssl.nsu.ru,

• по биологии по адресу biol0ssl.nsu.ru.

Наши эксперты постараются ответить на любые вопросы, кроме вопросов:

• по "альтернативной" науке — для тех, кого интересуют "альтернативные" идеи, не принимаемые широкой научной общественностью, существует много специальных newsgroups,

• объявленных в заочных конкурсах, олимпиадах и т. п., до истечения срока отправления решений.

Смело пишите нам, но помните, что, возможно, Вам еще предстоит затратить усилия для того, чтобы разобраться в полученных ответах и убедиться в их правоте. Уважайте факты! Мнения могут отличаться, но факты — нет. Поэтому, если Вам кажется, что ответ экспертов неверен и можно дать другой ответ — еще раз взвесьте доводы экспертов.

Старайтесь также не посылать задачи и вопросы, полученные от своих преподавателей, в надежде на то, что кто-то сделает за Вас домашнюю работу. Сделайте свою собственную домашнюю работу сами — это будет очень полезно. С другой стороны, мы готовы ответить на любые вопросы, которые возникли у Вас при выполнении домашней работы.

Если ответ нашего эксперта на Ваш вопрос почему-либо не удовлетворит Вас — напишите нам об этом. В переписке, общаясь с учеными, Вы сможете лучше понять стиль и методы рассуждения профессионалов и приблизиться к научной истине.

* *