Cтраница 4
Чем больше отличаются акустические сопротивления дефектов от общей массы металла, тем проще их обнаружить, так как в этом случае большая часть ультразвуковой энергии будет отражаться от дефектов в направлении к приемнику ультразвука. [46]
Заметим, что во всех типах микрофонов собственная частота подвижной системы должна сильно отличаться от частоты воспринимаемых колебаний, с тем чтобы избежать связанного с резонансом выделения одной частоты из всего воспринимаемого спектра. Наоборот, приемники ультразвука работают на резонансной частоте. Чаще всего один и тот же преобразователь служит попеременно то излучателем, то приемником. [47]
![]() |
Блок-схема установки. [48] |
Величины ро и рх в правой части этого выражения входят в виде отношения, которое легко может быть измерено экспериментально. Дальнейшая градуировка приемников ультразвука по известному pQ не представляет труда. [49]
В воздухе при тех же условиях пластина излучала бы около 2 милливатт. В качестве приемников ультразвуков применяются пьезоэлектрические пластинки такой же толщины, как и пластинка излучателя, волны которого должны быть обнаружены. Под действием колебаний давления в волне приемная пластинка совершает вынужденные колебания. Одинаковая толщина пластинок обеспечивает резонанс в приемной пластинке. Упругие колебания пластины вызывают появления переменных зарядов на пластинке ( прямой пьезоэффект) и переменного напряжения на конденсаторе, между обкладками которого она помещена. Это переменное напряжение усиливается затем при помощи лампового усилителя и обнаруживается при помощи того или иного индикатора. [50]
В жидкости в качестве приемника звукового давления используются пьезокерамические элементы в виде сфер и цилиндров, совершающих радиальные колебания, и в виде пластин, совершающих толщинные и изгибные колебания. При разработке пьезокерамических приемников ультразвука должны быть принять. Главное условие - частоты резонанса элементов должны существенно превышать диапазон частот, в котором производятся измерения. [51]
Для получения достаточно большой скорости контроля листов в установке используется ряд излучателей и прием-пиков звука, расположенных по всей ширине листа, вплотную друг к другу и но разным сторонам испытуемого листа. При перемещении листа между излучателями и приемниками ультразвука щупы переключаются попарно с помощью коммутаторов таким образом, что проверке подвергается вся поверхность прозвучиваемого листа. Генератор электрических колебаний высокой частоты ( - 1 Мгц), модулированный частотой 10 гц, через коммутатор питает пьезоизлучатели. [52]
![]() |
Зависимость скорости распространения ультразвука и содержания редуцирующих веществ ( РВ от времени варки гидролизата. [53] |
Следует отметить, что измерения ультразвуковым методом не требуют обязательного отбора проб. Можно, например, установить излучатели и приемники ультразвука непосредственно в нижней части гидролизанпарата, и тогда возможен непрерывный контроль за количеством РВ в гидролизате в процессе его получения. [54]
В научно-исследовательской и производственной практике иногда бывает необходимо регистрировать без искажения ультразвуковые сигналы сложной формы, которые характеризуются более или менее широким частотным спектром. Эта задача может быть решена с помощью широкополосного миниатюрного приемника ультразвука с акустически жестким чувствительным элементом. Жесткость чувствительного элемента приемника необходима для регистрации без искажений амплитуды давления волны. Приемник ультразвука может считаться широкополосным, если его чувствительность не зависит от частоты и фазовая характеристика линейна в рабочем диапазоне частот, а миниатюрным - если его размеры пренебрежимо малы по сравнению с длиной волны в среде или, в отдельных случаях, с размерами неоднород-ностей поля. [55]
![]() |
Механизм возникновения пьезополяриза. [56] |
Кроме кварца пьезоэлектрическими свойствами обладают такие широко используемые в технике кристаллы, как KDP - диги-дрофосфат калия ( КН2РО4), ADP - дигидрофосфат аммония ( iNH4H2PO4), а также различные виды пьезокерамики. Пьезоэлек-трики находят применение в качестве мощных излучателей и чувствительных приемников ультразвука, стабилизаторов частоты, электрических фильтров высоких и низких частот, трансформаторов напряжения и тока. [57]
Если пьезопреобразователь с помощью звукопроводов выносится из зоны с высокой температурой, к узлу преобразования не предъявляют особых требований и можно использовать конструкции, обычно применяемые в технике акустических исследований и контроля. Для работы с металлическими звуко-проводами, соединяющими генератор и приемник ультразвука с высокотемпературными объектами, успешно использовали конструкцию преобразователя, содержащую несколько пьезоэлементов различных диаметров. Поскольку диски из пьезокерамики из-за большого значения поперечного коэффициента электромеханической связи &3i хорошо возбуждаются на частотах радиальных резонансов, их можно использовать для повышения чувствительности преобразователя в полосе частот вблизи указанных резонансов. [58]
Коэффициенты же прохождения по давлению и скорости, определяющие их амплитуды в проходящей волне, как следует из уравнений ( VI 1.9), существенно зависят от того, из какой среды в какую проходит волна. Последнее обстоятельство необходимо особо подчерки) ть, так как приемники ультразвука обычно фиксир ют давление ( например, пьезоэлектрический кристалл), и поэтому такой приемник, будучи, например, погруженным в жидкость, зарегистрирует почти удвоенную амплитуду ( давления) ультразвуковой волны, падающей на эту жидкость из пограничной с ней газообразной среды. [59]
![]() |
Ультразвуковой датчик уровня.| Ультразвуковой датчик расхода. [60] |