ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фокусирование ультразвуковых волн из "Рассказ о неслышном звуке " Во многих случаях необходима значительно большая величина интенсивности ультразвука, чем та, которая может быть получена с единицы поверхности излучателя. Так, например, все процессы, требующие для своего развития наличия кавитации, идут при интенсивностях не меньших, чем 5—7 вт1см . В случае применения тита-пата бария эта интенсивность является предельно11 и приходится работать без всякого запаса. Существуют, правда, конструкции с использованием принудительного охлаждения, для которых интенсивность может быть несколько повышена, но сложность таких конструкций ограничивает область их применения. Кроме того, при больших интенсивностях звука кавитация, которая прежде всего возникает на границе жидкости и твердого тела и, следовательно, у новерхности излучателя, приводит к быстрому его разрушению. Для предотвращения этого вредного эффекта систему облучения нужно устроить таким образом, чтобы необходимая интенсивность получалась лишь в рабочей области, а у поверхности излучателя кавитация не возникала вовсе или была невелика. Этого можно достигнуть фокусировкой ультразвука. [c.43] Сферические фокусирующие излучатели дают большую концентрацию звуковой энергии, но на небольшой поверхности они применяются в тех случаях, когда объект, на который воздействует ультразвук, имеет небольшие размеры и пе перемещается во время облучения. [c.44] Цилиндрические излучатели дают меньшую концентрацию звуковой энергии, чем сферические, зато фокальная область вытянута в виде полосы, длина которой равна длине цилиндра. Эти излучатели удобны в тех случаях, когда облучение объектов производится в режиме потока деталь, подлежащая обработке ультразвуком, по конвейеру проходит вдоль всей фокальной области цилиндрического отрезка. Рядом с первым излучателем можно поместить второй или же несколько излучателей подряд так, чтобы деталь могла проходить вдоль фокальной полосы всех цилиндров. [c.44] Так увеличивается длительность облучения. Такая схема получила распространение, в частности, при ультразвуковой очистке и обезжиривании мелких деталей. [c.45] Поскольку фокусирование требует применения высоких частот, то магнитострикционные излучатели, работающие на низких ультразвуковых частотах, как правило, непригодны, и поэтому фокусирующие излучатели почти всегда выполняются из кералшки титаната бария, реже из кварца (рис. 22). [c.45] Коэффициент полезного действия керамических излучателей составляет около 50%, это значит, что половина подводимой энергии обращается в тепло. Поэтому при промышленном применении таких излучателей технологический процесс проектируется так, чтобы это тепло подогревало ванну с рабочим раствором, доводя его до необходимой температуры. Если же количество выделяющегося тепла оказывается большим, чем это нужно, то излучатель снабжается системой водяного охлаждения. [c.47] Мощная ультразвуковая волна, распространяющаяся от ультразвукового излучателя, помещенного в сосуд с водой, создает фонтан. Если же эти звуковые лучи сфокусировать и совместить фокус с поверхностью жидкости, то струя фонтана получится высокой и тонкой. [c.47] В тех случаях, когда нужно облучать большие количества жидкостей, удобнее всего применять излучатели в виде трубок, через которые можно пропускать обрабатываемую жидкость. [c.47] Вернуться к основной статье