Cтраница 2
Принцип действия ультразвукового уровнемера заключается в том, что среде, уровень которой требуется измерить, сообщаются остронаправленные импульсы упругих колебаний с частотой ультразвука. Эти импульсы излучаются пьезоэлементом, попеременно выполняющим функции излучателя и приемника импульсов. Пьезоэлементы располагаются с наружной стороны дна бака. Упругие колебания, распространяясь в жидкости, доходят до границы двух сред с различными акустическими свойствами и отражаются. Интервал времени от момента излучения до получения отраженного импульса является критерием высоты границы двух сред. Этот интервал времени может быть измерен по любой существующей схеме измерения малых промежутков времени. Измерение уровня ультразвуковым методом не требует проникновения внутрь резервуара и обладает большой точностью и малой инерционностью. [16]
![]() |
Схема измерений акустическим методом по скорости распространения. [17] |
И - излучатель; П, HI и П, - приемники; S - база; 1 - момент посылки импульса упругих колебаний излучателем; 2 - первое вступление продольной ( головной) волны; з - поперечная волна в породе и продольная волна по буровому раствору. [18]
Импульс упругих колебаний, распространяясь в металле с определенной скоростью, многократно отражается от противоположных поверхностей и при обратном ходе отдает пьезоэлементу часть энергии. [19]
Метод свободных колебаний может быть использован также и в импульсном варианте. Возбуждение импульса упругих колебаний производится за счет магнитострикционного эффекта. Изделию сообщается магнитный удар, в результате которого возникает импульс упругих колебаний низкой частоты, распространяющийся вдоль прутка с малым затуханием, что позволяет уверенно наблюдать эхосигналы от дефектов, находящихся на значительных расстояниях от конца прутка, у которого был возбужден импульс. По литературным данным, метод обладает интересными перспективами. [20]
![]() |
Акустический каротаж. [21] |
После возникновения импульса упругих колебаний от излучателя распространяется продольная волна, которая через породу приходит к приемнику. [22]
![]() |
Блок-сх. ма импульсного ультразвукового э о-дефектоскопа. [23] |
Импульсный эхо-дефектоскоп основан на том же принципе, что и гидроакустические приборы - эхолот и дальномер. Излучатель посылает в исследуемую среду короткие ( t0 5 - 10 мксек) импульсы упругих колебаний, разделенные относительно продолжительными ( t - 1 - 5 мсек) паузами. Отраженные от поверхности дефекта эхо-сигналы попадают на приемное устройство, находящееся вблизи от излучателя или совмещенное с ним, и отмечаются индикатором. [24]
Устройство современного эхолота - ультразвукового - основано на отражении звуковых колебаний очень высокой частоты от поверхностей, встречающихся на пути их распространения. Такие эхолоты позволяют определять глубину бассейна по измеренному промежутку времени с момента посылки импульса упругих колебаний от днища судна до момента их возвращения после отражения от дна бассейна. [25]
Акустические методы могут быть подразделены на основанные на искусственном возбуждении импульсов упругих колебаний в жидкости и акустико-гидродинамические, состоящие в измерении и исследовании естественных упругих колебаний при движении флюидов. Наибольшее применение находит акустический каротаж ( звуковая и ультразвуковая модификации), основанный на возбуждении импульсов упругих колебаний в жидкости, заполняющей сквежину, и регистрации их после того, как они прошли через слой жидкости и окружающие породы. Объемы его применения сегодня исчисляются десятками миллионов метров в год. [26]
Акустические методы могут быть подразделены на основанные на искусственном возбуждении импульсов упругих колебаний в жидкости и акустико-гидродинамические методы, состоящие в измерении и исследовании естественных упругих колебаний при движении флюидов. Наибольшее применение находит акустический каротаж ( звуковая и ультразвуковая модификации), основанный на возбуждении импульсов упругих колебаний в жидкости, заполняющей скважину, и регистрации их после того, как они прошли через слой жидкости и окружающие породы. Объемы его применения сегодня исчисляются десятками миллионов метров в год. [27]
Для измерения толщины изделия применяют обычно эхо-импульсный метод. При этом толщину стенки изделия определяют по длительности прохождения ультразвукового импульса или по времени между повторно отраженными импульсами. Импульс упругих колебаний, распространяясь в металле с определенной скоростью, многократно отражается от противоположных поверхностей и при обратном ходе отдает пьезоэлементу часть энергии. [28]
![]() |
Структурная схема фектоскона Ч1ШП - 4УС. [29] |
Этот метод, называемый также методом свободных колебаний, является усовершенствованным вариантом широко применяемого простукивания. Различие состоит в замене субъективного индикатора ( человеческого уха) объективным анализатором спектра. В контролируемом изделии возбуждают импульсы свободно затухающих упругих колебаний. Дефекты отмечаются по изменению спектра этих колебаний, который обычно смещается в область более высоких частот, и по изменению амплитуды принятого сигнала. [30]