ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Кварцевые пластинки как излучатели и приёмники ультразвука из "Звуковые и ультразвуковые волны Издание 3 " В результате наложения волн, идущих в противоположных направлениях, при некоторых частотах будут образовываться стоячие волны наподобие того, как происходит образование стоячих волн при колебаниях веревки или в органных трубах. [c.168] Расхождение между экспериментальным и теоретическим значениями для / вызвано, по-видимому, тем обстоятельством, что в приведенной теоретической формуле не учитываются поперечные колебания пластинки (ее удлинения по осям У и 2 при сжатии по оси X). [c.169] Таким образом, пластинка среза X толщиной в 1 мм имеет собственную частоту колебаний, равную 2880 кгц. Укажем, что пластинка среза У при той же толщине имеет собственную частоту колебаний, равную 2000 кгц. Это связано с тем, что скорость упругих волн в кварце по оси У несколько отличается от скорости волн по оси X. [c.169] Излучаемая мощность ультразвуковых колебаний пропорциональна площади пластинки. Для получения большей площади употребляют мозаики, составленные из большого количества пластинок одинакового среза и толщины. [c.170] Затухание колебаний в пластинке из кварца, находящейся в воздухе, чрезвычайно мало, поэтому ее резонансная кривая исключительно острая. Это имеет большое значение как в ультразвуковой технике, так и в радиотехнических применениях. В радиотехнике кварцевые пластины широко применяются для самых разнообразных целей (стабилизация частоты генераторов, кварцевые эталоны частоты, кварцевые часы, фильтры и пр.). [c.171] Следовательно, при колебаниях пластинки в воде ее резонансная кривая будет более тупой амплитуда колебаний при резонансе только в 3 раза больше, чем вне резонанса (примерно то же будет и с пластинкой, колеблющейся в трансформаторном масле). [c.172] Не следует думать, что к кварцевой пластинке можно подводить сколь угодно высокие напряжения, даже если бы не было опасности электрического пробоя. Механические деформации, возникающие благодаря пьезоэффекту кварца, могут в случае резонанса при больших переменных напряжениях достигать значений, превосходящих предел механической прочности кварца, и пластинка разрушится. [c.172] Мы говорили о пластинке кварца со срезом X как об источнике ультразвуковых колебаний. Если на такую пластинку действует переменное давление, то благодаря прямому пьезоэффекту на обкладках пластинки б дет возникать переменное напряжение. Такое переменное давление будет оказываться, например, на пластинку, если она помещена в среду, где распространяются упругие волны. Следовательно, пластинка может служить также приемником ультразвуковых колебаний или высокочастотным микрофоном. Благодаря малости пьезомодуля кварца возникающее электрическое напряжение даже при больших ультразвуковых давлениях чрезвычайно мало. Для того чтобы сделать его значительнее, применяются радиоусилители, работающие на соответствующих частотах. [c.172] Для того чтобы получить пластинку кристалла из сегнетовой соли, работающую как поршень, т. е. на растяжение и сжатие, нужно, оказывается, вырезать пластинку перпендикулярно к оси X, но под углом в 45° к осям У и Z (рис. 108). Такой срез носит название 45° среза X . У такой пластинки напряжение, приложенное к граням, перпендикулярным к оси X, вызовет сжатие, как показано на рис. 109, и обратно, сжатие пластинки в направлении ее ребра вызовет появление зарядов на гранях, перпендикулярных к оси X. Таким образом, излучающими гранями будут служить в основном торцевые грани пластинки. [c.174] Чтобы получить ббльшую площадь излучателя или приемника ультразвуковых колебаний, ряд пластинок такого среза соединяют вместе в виде пакета (рис. ПО). Очень часто, особенно для излучения и приема звуковых частот, применяются так называемые биморфные элементы из сегнетовой соли, представляющие собой две пластинки сегнетовой соли 45° среза X, склеенные вместе. [c.174] Вырез пластинки сегнетовой соли перпендикулярно к оси X и под углом в 45° к осям Y и Z ( 45° срез Х ). [c.176] Этот срез довольно часто стал применяться в последнее время (он носит название среза L). [c.177] Вернуться к основной статье