Ультразвук – ударна сила для відлякування гризунів. Частина 2

В електронній схемі ультразвукового відлякувача гризунів останнім компонентів, який і відтворює високочастотні вібрації повітря, зі швидкістю звуку досягають мишачих або щурячих вух є п'єзоелектричний випромінювач.
Як він працює ?

Деякі речовини, під дією змінного поля можуть деформуватися з тією ж частотою.

Це так званий п'єзоелектричний ефект, характерний для титанату барію, кристалів кварцу (останні входять до складу кварцових стабілізаторів для підтримки стабільності частоти генераторів), сегнетової солі.
При підведенні змінного напруги до площин кристала, останній механічно деформується (стискується і розтягується).
Відповідно порушуються аналогічні коливання прилеглих шарів повітря, що передаються далі.

"Приймачем" ультразвуку як ми вказали є слуховий апарат гризунів.
Тільки там процес зворотний.

Коли ультразвукові хвилі досягають вуха мишей і щурів, вони контактують зі спеціальними рецепторами, які називаються волоськовимі клітинами, і через них сигнали надходять у мозок.

Ультразвукові вібрації допомогою волоскових клітин призводять до коливання рідина всередині вушної раковини, а далі електричні сигнали передаються по слуховому нерву в мозковий стовбур, а після - в слухову область кори великих півкуль мозку.

Робимо важливий висновок і він стосується не тільки високочастотних приладів для вигнання гризунів ультразвуком, але і аналогічних за принципом дії апаратів проти бродячих собак, і міських птахів, залишають пір'я і послід на балкону – голубів, ворон, для яких також розроблені спеціальні УЗ пристрою.

Якщо тварина глухе повністю, ніякої ультразвук не зможе відвернути таку мишу.

Але такі вроджені випадки не такі часті і пошкодження органів слуху зазвичай відбуваються у боротьбі із собі подібними.

Теоретичні основи ультразвукового відлякування гризунів

Навіть самий потужний пристрій, изгоняющее щурів, мишей ультразвуком, буде малоефективним, якщо не враховувати фізичні закони поширення пружних коливань по повітрю.

УЗ хвиля, як і її низькочастотний "дублер" – звук, що складається з чергуються з частотою імпульсів з п'єзоелектричного динаміка, повітряних ділянок стиснення і розтягування.

Фактично той же коливальний процес, як вантаж на розтягнутої пружини, тільки за рахунок енергії джерела живлення, прилад формує незатухаючі ультразвукові вібрації.

Довжина хвилі розраховується за формулою: l = c/v.

Візьмемо для орієнтовних розрахунків середню частоту відлякувач мишей: 25 КГц, хоча можна купити ультразвукові апарати зі змінними частотами проти звикання гризунів.

Тоді при швидкості ультразвуку в повітрі 343 м/с, довжина хвилі складе: 343м/з:25000 Гц=0.014 м.

Таким чином, п'єзоелектричний випромінювач відправляє в простір приміщення, короткохвильові імпульси.

Звідси випливає, що розміри перешкод – стін, стелі, меблів в тисячі разів більше розрахованої нами величини, а значить при зіткненні фронт хвилі "розбивається" і не проходить далі.

Сформулюємо головний принцип при установці:

Для однієї кімнати необхідний один відлякувач, оскільки ультразвук для вигнання гризунів через стіни не проникає.

Як відображаються і поглинаються високочастотні імпульси

УЗ хвиля в кімнаті, офісі, на складі, виробничому приміщенні і т. д. завжди взаємодіє з двома середовищами:

• повітря, через який вона проходить вільно, поступово втрачаючи енергію і саме від цього залежить максимальна площа – основний показник, що приводиться в технічних характеристиках;
• стіни, підлогу, потовк, меблі, предмети інтер'єру, який є, як ми зазначили непереборною перешкодою.

Це визначається так званим хвильовим опором, який дорівнює добутку щільності середовища на швидкість поширення ультразвуку: Z = p*С.

З формули зрозуміло, що щільність елементів конструкції будівлі на порядки більше, ніж у повітря.

Якщо вже бути точним до кінця, то в залежності від щільності середовища, амплітуда і частоти сигналу, частина ультразвуку може проникнути всередину. На цій основі грунтується дію апаратів УЗД та дефектоскопів для виявлення тріщин і порожнин в металах.

Робимо важливий висновок – гризунів, сховалися в стінах, ультразвуком не вигнати – пристрій працює тільки на відкритому просторі приміщення.

Але ця задача вирішується іншим чином.

В продаже представлены комбинированные аппараты, снабженные низкочастотным электромагнитным излучателем, создающим вибрации воздуха на частоте 1-10 Гц.

Возьмем среднее значение 10 Гц и повторим приведенные выше расчеты: 343/10=34,3 м.

Эта длина волны соизмерима с размерами дома, квартиры и поскольку чем ниже частота, тем глубже проникновение ультразвука в твердые строительные элементы, то открываются возможности побеспокоить затаившихся грызунов в щелях и трещинах.

Приведем несколько рекомендаций.

1. Если в приборе только один ультразвуковой динамик, расположенный с одной из сторон, его следует направить на свободное место, обычно центр комнаты, или может район двери, где были замечены грызуны.
2. При наличии 2-3 пьезоэлектрических излучателей, устройство желательно располагать как раз наоборот подальше от стен, чтобы ни один из динамиков не глушился близостью к препятствиям. Не обязательно прибор класть на пол. Это может быть стол или тумбочка.
3. З апаратами, які дозволяють плавно вручну змінювати частоти або забезпечені ступінчастими перемикачами режимів, необхідно експериментувати, добираючи такий діапазон ультразвуку, щоб миші швидше покинули приміщення.