كيف سيتفوق المصعد على البشر فى تمييز الاصوات

فى موضوعنا الحالى نحاول استكمال ما سبق ان بدأناه من سلسله موضوعات توضح
مراحل تطور نظام تحكم المصعد من حيث انواع الاشارات وطرق نقلها
ولقد اوضحنا من قبل انه قد امكن لنا التحكم فى المصعد بواسطه موجات
الراديو او موجات الضوء التى ربما لا تحتاج الى اسلاك كهربيه ولكن لم
تتوقف تقنيات نقل اشارات التحكم فى المصعد على تلك الموجات فقط حيث ان
هناك نوع آخر من الموجات يمكننا استخدامه فى هذا الغرض وهذا النوع الذى
نعنيه من الموجات هو موجات الصوت
تتفق الموجات جميعها فى انها ناتجه عن اهتزار اجسام او جسيمات متناهية
الصغر وباعتبار ان الموجات تنتج من تأثير معين على جسم او جسيم قد يكون
بمثابه تفاعل ما فان طريقه او نوع هذا التفاعل تحدد نوع الموجه الناتجه
هل ستكون موجه ضوئية او صوتيه او حراريه او لاسلكيه او اشعاع كأشعه جاما
او اكس
هذه الموجات تتحرك فى نمط طولى كخطوط مستقيمه او نمط عرضى فى خطوط دائريه
وكلا عن طريق تكرار الاهتزاز لمده معينه بمعنى ان الموجه يمكننا تحريكها
من مرسل الى مستقبل عبر وسط ما
وتعتبر الموجات الصوتية موجات طوليه بمعنى انها تسير فى خطوط مستقيمه اى
من السهل توجيهها فى مسار محدد كبئر المصعد مثلا او من غرفة محرك المصعد
الى العربه او البئر والعكس صحيح
ولكن العقبة التى تواجهنا هنا هى التشتيت الذهنى والارهاق للراكب
اومستخدم المصعد واللذى ينتج عن الكمية الكبيرة من الاصوات التى سيسمعها
اثناء مرورها عبر الهواء من المرسلات الى المستقبلات نظرا لتعدد وظائف
التحكم فى المصعد بالتالى يكون استخدام الصوت فى التحكم فى المصعد امرا
مزعجا ولكن بالنظر الى مقدار الاهتزاز او التذبذب الذى ينتج عنه الموجات
الصوتيه امكننا تقسيم الموجات الصوتية الى ثلاثة انواع
-موجات مسموعه تستطيع اذن البشر سماعها وهى الواقعه فى نطاق ترددى من ٢٠
الى ٢٠٠٠٠ هرتز
-موجات تحت سمعية ذات تردد اقل من عشرين هرتز
-موجات فوق سمعية ذات تردد اعلى من عشرين الف هرتز
بعد هذا التقسيم يمكننا القول ان هناك اصواتا تنتقل فى الهواء ولها جميع
خواص الصوت ولكن دون ان يسمعها الانسان وعدم سماع الانسان لها لا يعنى
عدم وجودها او اعتبارها موجات اخرى غير موجات الصوت ولكن يمكننا تميزها
ووصفها بدقه باستخدام اجهزة قياس معينه تستخدم فى المختبرات الدراسية او
التطبيقات الصناعية بالتالى يمكن استخدامها فى نظام تحكم المصعد
ولكن كيف يمكن انتاج الموجات فوق السمعيه؟
يمكن ببساطه انتاج موجات فوق سمعيه بتصغير الجسم المهتز مثل تصغير الشوكه
الرنانه الى بضع ملليمترات فعند ارتطام هذه الشوكه بجسم ما ستهتز الشوكه
منتجه صوتا غير مسموع ولكنه لا يتميز بالشده الكافيه لاستغلاله فى
تطبيقات التحكم فى المصعد بل يمكننا انتاج موجات فوق سمعيه فى التطبيقات
العمليه او الصناعية باستخدام الخواص الكهربيه او المغناطيسية للمواد
فمثلا عند شحن وجهى شريحة رقيقه من الكوارتز بشحنتين متضادتين ستتمدد
الشريحة او تنضغط تبعا لنوع الشحنات على الوجهين وبتكرار هذا التغير ينتج
تذبذب فاذا قطعنا شريحة الكوارتز وحصلنا على سمك مناسب يعطى تذبذب فى
النطاق الفوق سمعى يمكننا وضع هذه الشريحة بطريقه معينه فى دائرة
الكترونية متذبذبة وكان تذبذب الشريحة مساوى لتذبذب الدائرة الالكترونيه
امكن للدائرة نقل تذبذها الى الشريحة مكونه موجات فوق سمعية ذات شدة
تتوقف على قدرة الدائرة وستنتقل هذه الموجات فى حزمة ضيقه الى قطعة
الاستقبال بالتالى يمكننا التحكم فى مقدار التردد لكل قطعه سنصنعها مما
يجعل من السهل تركيب قطعه ذات تردد مختلف لكل وظيفه من وظائف المصعد مما
يعمل على عدم تداخل الاشارات
مثال اخر لانتاج موجات فوق سمعية بالاعتماد على الخواص المغناطيسية
للمواد وذلك بلف ملف حول قضيب من ماده قابلة للمغنطه بحيث يكون طول
القضيب مناسب لعمل اهتزاز يقع فى المنطقه الفوق سمعيه وبادخل هذا القضيب
ضمن دائرة متذبذبه بنفس تذبذب القضيب سيحدث تذبذب فى تيار الملف الملفوف
حول القضيب فتذبذب مغناطيسيته بالتالى ينتج موجات فوق سمعيه ذات تردد
مساوى لتردد الدائره الالكترونية
ولكن كيف يمكن استخدام الموجات فوق الصوتيه فى نظام تحكم المصعد؟
تتميز الموجات فوق الصوتية بانتقالها فى حزم ضيقه محدوده مما يسهل
توجيهها فى اتجاه معين وبدقه بالتالى يمكن توجيهها فى مسار محدد بين
العربه او البئر وغرفه المحرك والعكس فهى لا تنتشر فى كل الاتجاهات
كالصوت العادى فلن يحدث تداخل فى الاشارات بالتالى يسهل على النظام تخصيص
او تمييز كل اشارة على حده وبدقه عاليه
كما ان الموجات فوق الصوتيه تكون لها تردد عالى بالتالى ذات شده عالية
تجعلها تنتقل لمسافات بعيده فهى صالحة للبنايات العالية وشاهقة الارتفاع
عند استخدامها فى نظام تحكم المصعد
تستخدم الموجات فوق السمعية فى تقدير المسافات كما سبق فى موضوع الليزر
ولكن الاختلاف هنا فى سرعه الموجات الصوتية فى الهواء فعند اطلاق الموجات
الصوتية من نقطة الارسال الى جسم العربه او من العربة الى سقف او ارضية
بئر المصعد ستأخذ فترة زمنيه من لحظة الاطلاق الى ان تنعكس وتعود لنقطه
الاستقبال فبواسطة هذا الزمن وسرعة الصوت فى الهواء يمكن تحديد مكان
العربة بدقه فى وقت قليل لذا فهى مناسبه بنفس طريقه الليزر فى تحديد بعد
العربة وكذا سرعتها ووقوفها الصحيح على نهايتى المشوار والاتجاة فى البئر

وبذلك يكون نظام تحكم المصعد قادرا على تمييز اصوات لا يستطيع البشر
تمييزها بواسطة حاسة السمع ولكن يمكن تميزها بواسطة اجهزة تقنية مخصوصة
الجدير بالذكر هنا ان الموجات الفوق صوتية تستخدم فى التدليك فبمجرد
مرورها على الجلد تتولد اهتزازات سريعه يكون تأثيرها افضل من التدليك
اليدوى بكثير وبذلك يصبح المصعد مصدرا للراحة وتقليل الجهد البدنى فى نفس
الوقت