О неслышимых звуках

Ультразвуковой аппарат, если потребуется, может зорко охранять помещение и в этом отношении имеет определенные преимущества по сравнению со всеми другими аппаратами, предназначенными для той же цели. В охраняемом с помощью ультразвука помещении можно обнаружить любое возникшее в нем движение. Для этого помещение наполняется ультразвуковыми волнами, распространяющимися во всех направлениях и многократно отражающимися от различных предметов, находящихся в помещении. Если в помещении отсутствует движение, то все возникающие эхо-сигналы имеют одну и ту же частоту колебаний. Не то будет, если в комнате появится движущийся предмет. Эхо, возникшее при отражении от движущегося предмета, будет по частоте отличаться от остальных эхо-сигналов. Специальный высокочувствительный приемник эхо-сигналов, установленный в той же комнате, сейчас же реагирует на возникновение колебаний иной частоты включением сигнализации, оповещающей о наличии в комнате движения. Один из американских журналов поместил следующее сообщение. Большой ювелирный магазин был ограблен, несмотря на наличие обычной электросигнализации. Грабители проникли в магазин не через окна или двери, где были установлены сигнальные аппараты, а разобрав кирпичную стену магазина. После этого владелец магазина установил ультразвуковую сигнализацию, и спустя несколько месяцев ультразвук помог задержать грабителей, опять проникших в магазин, теперь уже через потолок. Преступники возражали против задержания, утверждая, что оно сделано «не честно», так как они приняли все меры против обычной сигнализации, которая и бездействовала, а об ультразвуках они, мол, ничего не слыхали.

В настоящее время ультразвуковая сигнализация позволяет охранять большие помещения, объемом больше тысячи кубических метров. Ультразвуковой сигнализацией можно воспользоваться на некоторых заводах, чтобы избежать попадания людей в зону, почему-либо опасную для жизни, или такую, где находиться запрещено.

Описанные ультразвуковые сигнализаторы автоматически оповещают о возникновении пожара. Восходящий от пламени подвижный столб теплого воздуха прекрасно отражает ультразвуковые волны, создавая эхо-сигналы с частотой, отличной от частоты основных сигналов. В Америке на предприятиях, где была установлена ультразвуковая сигнализация, уже зарегистрировано несколько случаев предупреждения пожаров.

Однако тем, что мы рассказали, далеко не исчерпываются возможности, открывшиеся перед человеком после того, как он узнал свойства ультразвуков. В результате использования особенностей неслышимых звуков становятся реальностью самые смелые мечты.

Ультразвуковой эхолот

Читатель, наверное, помнит, сколько хлопот доставила героям известной сказки «Конек-Горбунок» необходимость извлечь со дна моря сундучок с перстнем царь-девицы. Самое трудное было найти его. Если бы не ерш, так бы и оставаться сундучку на дне морском.

В наше время легко можно было бы отыскать пропажу с помощью ультразвука.

Автоматический прибор, называемый ультразвуковым эхолотом, позволяет не только измерить глубину океана и исследовать рельеф морского дна, но и обнаружить там какой-либо предмет.

Эхолот очень похож на гидролокатор.

Рис. 20. Схема работы эхолота

Ультразвуковой магнитострикционный вибратор 4 (рис. 20), укрепленный в корпусе корабля, через определенные промежутки времени, обычно один раз в секунду, посылает короткий сигнал, который автоматически регистрируется на специальной ленте. В эхолоте все операции автоматизированы. Когда ультразвук, достигнув морского дна и отразившись, приходит обратно, эхо-сигнал принимается магнитострикционным приемником 3, проходит через усилитель 2 и регистрируется на ленте. Таким образом, на движущейся ленте возникают две линии: одна — О — соответствует излучениям сигналов, то есть дну корабля, вторая — Д — приходу эхо-сигнала, то есть дну моря. Чем больше расстояние между этими линиями, тем больше глубина моря в той точке, в которой производилось измерение. Нанеся на ленту специальный масштаб, можно отсчитывать глубину моря в метрах. Такая запись глубин называется батиграммой.

Современные эхолоты устроены так, что на специальной шкале в той ее точке, которая соответствует глубине моря под кораблем, зажигается неоновая лампочка. Взглянув на эту шкалу, штурман всегда может узнать, какова глубина моря в том месте, где находится корабль. Эхолот не только предупреждает о наличии скал и мелей, но и позволяет определить местонахождение корабля. В настоящее время составлены очень подробные карты морских глубин. Пользуясь подобной картой и батиграммой, можно определить положение корабля даже тогда, когда сделать это другим способом почему-либо невозможно.

С помощью эхолота было найдено одно из самых глубоких мест в море — морская пучина в Тихом океане глубиной 10 860 метров.

Преимуществом ультразвуковых эхолотов является то, что ими можно производить измерения почти при любой погоде, не уменьшая скорости корабля, и измерять как очень большие, так и совсем малые глубины.