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Dispositif pour transmettre des oscillations mécaniques -------------------------------------------------------
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Grâce au développement de la tecnniciue des ondes ultraso- nores, on s'est virement intéressé, au cours des,dernières an- nées, à. la production et à l'utilisation d'oscillations méca- niques ultrasonores. On sait que l'on se sert d'ondes mécani- ques à haute fréquence et de grande puissance pour l'essai non
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d.3str.ictii' de matériaux, ainsi .tua pour la fabrication, resp. l'amélioration, de matières de toutes sortes, par exemple de sols et de gels, d'alliages de très bonne qualité et analogues.
Cornue générateurs ultrasonores on emploie des éléments oscil-
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lants magnétostrictifs ou des cristaux piézoélectriques. Dans les deux cas il s'agit de générateurs possédant une fréquence propre préférentielle. En général, ces générateurs ne peuvent pas être mis directement en contact plein avec les récepteurs, de Manière que. les oscill'ations soient transmises par la voie directe; le plus souvent il faut plutôt intercaler des éléments liquides ou gazeux servant à transmettre l'énergie mécanique du générateur au récepteur.
Comme les générateurs ont toujours
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une résistance ac<1ou,stillue (dureté sonore) élevée,'l'élément de transmission, de même que le récepteur lui-même, devraient , être appropriés i. cette résistance, afin d'assurer un bon ren- dement lors de la transmission de l'énergie. Les récepteurs ne satisfont cependant pas toujours à cette exigence et c'est
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encorobeaucoup moins souvent le cas du conducteur sonore inter- calé, servant à la transmission de l'énergie.
Il en résulte qu'il faut souvent compter sur de fortes pertes de transmis- si.on. On utilise actuellement, comme élément intermédiaire, sur une grande échelle de l'huile lourde minérale qui a une dureté encore plus élevée que l'air et améliore ainsi sensible- ment le rendement par rapport aux exécutions dans lesquelles la transmission de l'énergie est réalisée en intercalant un médium gazeux. D'autre part, on a essayé de remplir de mercu- re l'espace entre générateur et récepteur, mesures qui, il est vrai, réduisent les pertes, mais ne les suppriment nulle- ment.
Cet inconvénient qui, par suite de la mauvaise adaptation, entraîne la perte d'une forte proportion de l'énergie disponi- ble, est éliminé, conformément à l'invention, par lefait 'qu'en-
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tre la source a.'énergie (dont on désignera la dureté sonore par .l i et le récepteur (ayc<nt la dureté sonore de Z2) on in- terce un élément de transmission dont la dureté sonore
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(;e.3=G5 x U3; G = densité;
U = vitesse du son) est égale à la woyeuàe géométrique des duretés sonores des éléments voisins (; ='ït'1 x Z2) et dont l'étendue (d), perpendiculairement au front des ondes, est un multiple d'une demi-longueur d'onde des oscillations 'sonores dans ce médium intermédiaire (d=m.
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pour assurer -Lui contact plein des surfaces,, 1, Ivrs de l'ara-
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ploi d'éléments de transmission solides, les surfaces limitro- piles de l'élément de transmission sont aj:,¯>roçbiàs icelle s¯ii.a récepteur et du générateur et éventuellement recouvertes d'un
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film liquide, notamment d'un film d'huile.
De tels éléments
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de transmission peuvent egaleimnt être utilises pour l'accou- p 1 > ù.i:.; ii de deux conducteurs sonores ayant des duretés sonores
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différentes.
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Si, en casi 1 3:,;...1::i d'un ¯ï¯#âl:lLt. de ti'2.ciSfÜi ssion lipuioe, le .:;éllÓrat3-,.1:L' et le récepteur ne peu/vent ¯1S être disposés dans le circuit ne transmission, en <: i> s .:.# t .1= a1lL 8S coaaitione '..3r.:.- tionnées .pua.'.t 1:. ';.. - ..ur.et:? colore et à la longueur c < .<i circuit C.,', ti'::i::,.¯SS1,G¯1, .1.' ¯.....:..j.i:a: .i-..:Âl.u:: ,¯:i i. 1. '.: dans u.-e aupe, L - -iS ce cas, les 0..:.:ES S 1:.#.i c = #i i g;.l 1: :¯1J'¯..:.... ,.reo...ni.' .m 2 1 C C .l i rents.
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i n.ï , soit avec un amortissement trs pro- noncé.
Z É é C S e iJ ;.; 16 .3 ig. a s' i' t 2:E .* 5 .. ,:= à ;# des oone....itss ue c>i : - t i. c 1 :i 1>. s .= # s i s 1. s > 1 o à 1; r...; 1 é 1; . "1 1 e Q . 1 1 ;:5 f!:1:,;'t et 3 t:'f;;::LL t;il:¯11..., v.¯, .: L;;'l:'L1G¯1 et de filtres E À- 1. ; l t lV 1 "¯ll Z E j C ; E :, à 1=>',. 1 1> .si se traauit épainnent par.-Le e ± i. ii tA.-;: 1' n 8..2si¯."-:,2 souvent ae t311e conauitus ',.:Ci tï;a:W.i:7.Sù'lGï1 Il - i:l: 0;;r ;(3,:' et 1 ;;¯ ',:.0.1:2 t colore active O ii<1. celles-ci par 1: " C é E À i '11 1 n l ù/ .à ' îJ iiG <2 " C'est t é ;YÉ ±>ï ae C ± .. :]: :,: "2 r's sonores S . , .-: est appliqué: en j-reu t 7 i J¯ c.ee .:P..j.:;;e-.!.T.e c.'... Tl'ansnissici .;.o'.':.opcine.:, ,' :.Glt.i.
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res.
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Pour faciliter la compréhension, on trouvera dans ce qui suit,, quelques exemples d'exécution de l'invention, décrits et représentés à titre d'exemple, à la lumière des dessins sché- matiques.
La fig, '1 montre l'emploi d'un médium solide et
La fig.2 montre l'emploi d'un médium liquide pour la transmission;,
La fig. 3 représente la transmission de l'énergie sonore par un "filtre acoustique".
Dans la disposition selon la fig. 1, l'énergie oscillatoi- re engendrée par le générateur l'est à transmettre au récepteur 2. Soit que la dureté sonore du générateur 1 est égale à Zl, et celle du récepteur égale à Z2. pour assurer une transmis- sion sans pertes de l'énergie sonore, on a intercalé, entre gé- nérateur et récepteur, un élément'de transmission 3 en un mé- dium solide.
Cela étant, la dureté sonore Za de ce médium est choisie telle que la condition Z3 = VZ1 x Z2 soit réalisée et que la longueur de cette trajectoire du son soit d = n x /2, fêtant la longueur d'onde des oscillations sonores dans le. médium de transmission.,
La f ig. 2 montre les mêmes conditions, avecapplication des mêmes désignations, lors de l'emploi d'un médium liquide pour la fabrication de l'élément de transmission. La longueur de la trajectoire du son dans le médium liquide, dont la dureté . sonore est de nouveau égale à Z3, doit encore une, fols être un'. multiple d'une demi-longueur d'onde.
L'épaisseur des parois de l'auge est.choisie égale à une demi-longueur'd'onde; ces parois sont constituées en un médium tel qu'elles satisfont, également aux conditions imposées pour réaliser une parfaite transmission du son. Ces parois représentent donc des éléments intermédiaires supplémentaires. Une telle utilisation de plusieurs éléments intercalaires disposés l'un à la suite de l'autre, peut, dans certaines conditions, également être avantageux lorsqu'on ne.dispose pas d'un médium unique ayant la dureté sonore voulue, mais plutôt d'autres, à l'aide .des- quels on peut couvrir la différence entre les duretés sonores du générateur et du récepteur par plusieurs valeurs intermé-' diaires échelonnées.
La fig. 3 montre une disposition de transmission que l'on peut considérer comme un "filtre acoustique"; ainsi que le montre la figure, le dispositif de transmission se compose d'un corps massif comportant plusieurs espaces creux que l'on doit considérer comme des résonateurs réglés à des fréquences déterminées et permettant le réglage désiré de la dureté sono- re aux valeurs exigées, par un dimensionnement correspondant à des fréquences données. Cela constitue un avantage' essentiel par rapport aux transmetteurs homogènes solides,, resp. liqui- des d'après lés fig. 1 et 2, car on peut obtenir des valeurs quelconques de la.dureté sonore au moyen de tels dispositifs de transmission construits de manière non homogène.
Le cas échéant on peut aussi envisager l'emploi de matières solides poreuses comme moyens de transmission; il est alors possible de choisir le degré de porosité de telle manière que les condi- tions d'adaptation décrites plus haut soient observées.