一种便携式脉冲声音发生器的制造方法_3

文档序号:9491540阅读:来源:国知局
组之间隔开一定距离。开关静触点49和开关静触点接线端子53通过软导线连接,而极化磁媒介放电体的正极与开关静触点接线端子53连接,开关静触点50和开关静触点接线端子54通过软导线连接,而极化磁媒介放电体的负极与开关静触点接线端子54连接。上述的两个开关动触点44、45和两个开关静触点49、50分为两组,开关动触点44与开关静触点49成对对应,开关动触点45与开关静触点50成对对应。所以当电磁线圈42接通直流12V电源时,在电磁感应下,电磁力使电磁铁芯43向左推送(按图示方向),推动绝缘体46左移,绝缘体左移使得绝缘体上的两个动触点44、45左移与两个静触点接触49,50分别接触导通,由于正负极动、静触点的导通,就会使高压储能电容放电,在极化磁媒介放电体的两端形成高压电,通过极化磁媒介放电体形成放电,引起局部空气剧烈震动而发出一个脉冲声音。
[0057]上述的开关基体41、绝缘体46和绝缘体51、52,都采用绝缘材料,起绝缘隔离作用。
[0058]本发明给出的耐高压电磁开关结构,采用大触点间隙提高绝缘等级,在动、静触点间设计的间隙距离最小为10mm,不能太小,否则耐高压电磁开关在高压储能电容的作用下(5000V)就会直接击穿空气形成导通,而丧失了对极化磁媒介放电体的通断能力。动、静共4个触点均采用镀银包覆,触点优先选用扁圆柱体,触点的直径最小为8mm,这样大的尺寸可以保证动静触点良好接触,面积越大越好,接触面积大,电流承受能力强。电磁线圈采用定制的24W/12V的电磁线圈,电磁吸力能够达到500g。
[0059]高压电能的触发就是通过耐高压电磁开关的闭合实现,耐高压电磁开关闭合,使电磁线圈通电,进而使动、静触点接触,进而将高压储能电容与极化磁媒介放电体导通放电。
[0060]耐高压电磁开关具有将高压储能电容与极化磁媒介放电体导通放电的功能。对耐高压电磁开关的控制,可以采用无线或有线两种操纵方式,前面所述。
[0061 ] 本发明采用的高压储能电容8,由于存储5000V高压电能,所以高压存储电能采用聚丙烯高压电容(CBB22155),容量是1.5微法拉,耐压2000伏,进行3串12并联,达到耐压6000伏,容量为12微法拉的大容量电容。高压恒流逆变电路产生的高压电输送到高压储能电容存储,高压恒流逆变电路向高压储能电容输送电能通过耐高压电磁开关控制。高压电能的触发是通过耐高压电磁开关的闭合,使高压电容在放电体上导通实现的。考虑到最大电压5000V的环境,在接通放电媒介控制上需要不同于常规的控制方式,本发明采用上述的耐高压电磁开关,通过增大触点间隙提高绝缘等级,采用电磁式大距离触点磁控方式实现高压放电。
[0062]脉冲声音的产生是通过将高压电能强加到极化磁媒介放电体上,使极化磁媒介放电体瞬时产生高压放电,迫使周围空气震动而发生。
[0063]极化磁媒介放电体的结构是本发明的一个特色设计。极化磁媒介放电体9采用两片经过极化的铁氧体永磁材料做成的极化磁片在电路回路中进行串接。铁氧体永磁材料,经过高压10000伏电压极化20分钟后使其具有比空气的导电性大,但远小于金属的导电性,极化后导电电阻每毫米为500千欧。用两片经过这样极化的铁氧体永磁材料做成的极化磁片,进行串接,做成极化磁媒介放电体,使高压放电距离在40mm的距离,当接通高压5000伏时即可发出150dB的脉冲声音。
[0064]本发明设计的极化磁媒介放电体的基本结构是,包括一绝缘体,在绝缘体中设置有正、负导线连接点,正、负两导线借助于导线连接点连接到高压正、负电极,两高压正、负电极分别与两片极化磁片接触,两个极化磁片通过导电体进行电气串接。在高压通电的情况下,两个极化磁片形成放电回路,在极化磁片的周围形成真空区,当电流消失后,周围的空气发生强烈的震动,从而发声,在高压脉冲电流不断供给的情况下,不断发出脉冲声音。
[0065]如图7、8、9所示,在一优选的实施例中,所述极化磁媒介放电体的结构是:包括一绝缘体91,该绝缘体的下部呈圆柱体形,有利于在其中埋入两根正、负极导线连接柱92、92’。两根连接柱从绝缘体的底部打孔伸入,将其接线端露于孔中,以便于外部导线从打孔处伸入,连接到接线端。绝缘体91的上部是由圆柱体在两侧铣扁,棱角部位倒圆而成,铣扁的目的是便于在扁平面上装入薄片状的极化磁片,极化磁片外露于空气中。左右两片极化磁片93、93’采用直径20mm以上、厚4mm以上的极化磁片,两片极化磁片间的间距是40mm。在绝缘体91的顶部开槽装入一导电体94,两片极化磁片93、93’在顶部通过导电体94电气连接。在两片极化磁片93、93’在底部,则装入到绝缘体91中两块高压正负电极95、95’。正、负极导线连接柱92、92’分别与高压正负电极95、95’下表面连接,高压正负电极95、95’上表面分别与两片极化磁片93、93’接触。这样,当正负极导线接入连接柱92、92’时,从图中可看出由正极导线、连接柱92、电极95、极化磁片93、导电体94、极化磁片93’、电极95’、连接柱92’、负极导线构成一导电回路,在接入高压电时在极化磁片93、93’表面形成高压放电,引起局部空气剧烈震动而发出一个脉冲声音(在一次高压电导通的过程中,发出一次声音,叫做单脉冲声音)。上面所述的正负极导线就是连接于耐高压电磁开关静触点端的电极导线。
[0066]当然上述实施例的形式不作为对本发明的唯一限定。极化磁片做成圆形或方形都可以,形状没有特殊限制。绝缘体的形状也不做特殊限制,只要好加工,便于装入导线连接柱、极化磁片、导电体、电极,是这些件成为一通电回路就可以。
[0067]本发明由于采用经过极化磁片作为高压电路中的电气元件,利用在高压通电的情况下,两个极化磁片形成放电回路,在极化磁片的周围形成真空区,当电流消失后,周围的空气发生强烈的震动,从而发声,在高压脉冲电流不断供给的情况下,不断发出脉冲声音,由于电压高,在空气中引起的气流就大,所以脉冲能量也高。
[0068]由于在放电发声瞬时会产生高压逆电势及感应电压,本发明在高压逆变电路给储能电容储能的过程中,加入电压及电感压制,瞬时放电等方法减少高压逆电势及感应电压对其它电路的影响。
[0069]根据图1所示,系统各部分的作用和彼此之间的协作构成大电容高压储能放电,使磁媒介周围空气产生剧烈震动,从而产生高能量脉冲声音的过程可描述为如下顺序的几个阶段:
[0070]1、低压电的储备
[0071 ] 2、从低压电到高压电的逆变
[0072]3、高压电能的储备
[0073]4、高压电能的触发
[0074]5、脉冲声音的产生
[0075]系统外接交流220V电源,利用电池充电模块2为蓄电池1充电,或直接由12V蓄电池自供电;电源管理模块接通直流蓄电池为整个装置接通电源。通过低高压电转换模块7把蓄电池低压直流电转变为高压直流电,然后通过无线遥控器5发送遥控信号,或通过有线开关6按键的操作,使逆变高压恒流供电电路输出最高5000V的高压电能存储于高压电容8内。储能结束通过无线遥控器5发送遥控信号,或通过有线开关6按键的操作,控制耐高压电磁开关4,使储存于高压电容内的高压能量接通极化磁媒介放电体9,在极化磁媒介放电体的作用下形成一定空间的空气剧烈震动形成一个个脉冲声音。6Ah/12V直流蓄电池为整个装置提供电能。电池充电和电源管理模块的作用是对电池进行充电和
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