Ультразвуковая интерферометрия

Адиабатический модуль объемной упругости можно определить путем измерения скорости распространения ультразвука. Применяются три метода. При первом из них используют ультразвуковые интерферометры. Испытательный прибор сконструирован таким образом, что источник отраженных волн может перемещаться. Отраженные волны могут совпадать и не совпадать по фазе с падающими волнами, следствием чего бу- дут максимумы и минимумы на кривых, вычерчиваемых самописцем микроамперметра. Таким путем можно непосредственно определить длину волны, а по частоте генератора колебаний, которая известна, рассчитать скорость распространения ультразвука. Второй, импульсный, метод заключается в пропускании коротких импульсов ультразвуковых волн от кварцевого кристалла через жидкость к отражателю и обратно к первому [c.115]

Ультразвуковой интерферометр 115 Уплотнения 54, 105 [c.360]

Очевидно, что расстояние между двумя соседними максимумами также равно Я/2 os 6. При уменьшении угла падения до нуля, места нулевых амплитуд обращаются в узлы, а места максимумов —в пучности стоячей волны. Это обстоятельство имеет большое значение при определении длины волны с помош ью измерения расстояния между пучностя ми или узлами в стоячей волне. Это расстояние равно Я/2 только при строгом падении луча по нормали к поверхности раздела. При отклонении угла 9 от нуля за счет неправильности установки отражателя возникает ошибка в определении длины волны, что вызывает ошибку в измерении скорости звука. Исходя из этого, в приборах — ультразвуковых интерферометрах — рефлекторы и источники плоских волн устанавливают так, чтобы угол падения был точно равен нулю. [c.185]

Развитые нами соображения существенны, в частности, для понимания работы ультразвукового интерферометра Пирса. В этом приборе пьезокварцевая пластинка, работающая в условиях самовозбуждения колебаний в ламповой схеме, излучает волны в трубу, снабженную плоским передвижным рефлектором. При резонансе столба жидкости или газа, когда на длине трубы укладывается целое число полуволн, и на поверхности кварца об- [c.135]

Ультразвуковая интерферометрия 167 Упругая сила 217 Уравнение диффузии 373 [c.431]

На рис. 119 схематически изображён ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами. Обычно для измерения [c.190]

Рис. 119. Схема ультразвукового интерферометра со стоячими волнами. С—сосуд (стеклянный или металлический), К — кварцевая пластинка, О — отражатель, Ш—шкала, М—микроскоп, Л—линза, П—призма, 5 — источник света.

Ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами. [c.270]

На рис. 173 приведена фотография ультразвукового интерферометра со стоячими волнами, а на рис. 174 — фотография этого прибора в разобранном виде. Пьезокварцевая пластинка, являющаяся источником ультразвука, прижимается к тонкому металлическому дну сосуда (мембране), внутрь которого наливается исследуемая жидкость. [c.270]

Рис. 173. Ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами. I — массивный латунный стакан 2 — текстолитовая плита 3—крышка 6—головка микрометрического винта 7, 8—клеммы 9 — от-счётный барабан (цена деления 0,01 мм).

Рис. 174. Ультразвуковой интерферометр в разобранном виде. Обозначения те же, что и карие. 173, кроме 4 — внутренний стакан, в который наливается исследуемая жидкость 3—шток с отражателем.

На рис. 122 схематически изображен ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами. Обычно для измерения скорости ультразвука в газах при различных давлениях и температурах передвижение отражателя осуществляется снаружи сосуда, в котором находятся газ, кварцевая пластинка и отражатель со шкалой на рис. 122 это не показано. Отсчет величины передвижения отражателя производится при помощи микроскопа. [c.192]

На рис. 124 приведены кривые коэффициента поглощения звуковых и ультразвуковых волн для комнатного воздуха в зависимости от частоты, полученные в основном при помощи ультразвукового интерферометра со стоячими волнами. Кривые относятся к давлению 760 мм ртутного столба и температуре 26,5° С комнатный воздух имеет при этом около [c.193]

Для измерения скорости и поглощения ультразвука в жидкостях используют ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами, так называемый интерферометр Пирса (см. стр. 191). [c.270]

Рис. 164. Ультразвуковой интерферометр со стоячими волнами.

Рис. 165. Ультразвуковой интерферометр в разобранном виде.

Одновременно методом ультразвукового интерферометра [2] были проведены исследования молекулярной дисперсии в парах Ф-11, Ф-21 и Ф-142, которые показали, что заметная дисперсия наблюдается лишь на высоких частотах 1 Мгц) в области давлений ниже 10 бар. [c.146]

Использованный в упомянутых исследованиях ультразвуковой интерферометр с переменным расстоянием между излучателем и отражателем подробно описан в [16]. Рабочая частота 690 кГц обеспечивается генератором с кварцевой стабилизацией и измеряется частотомером с погрешностью 1 Гц. Скорость звука вычисляется по длине стоячей воды, возникающей между излучателем и отражателем, которая, в свою очередь, определяется по значению перемещения отражателя и пройденному при этом перемещении числу пучностей. [c.31]

Рис. 59. Блок-схема электрической части ультразвукового интерферометра.

Рис. 60. Установка для проведения опытов с ультразвуковым интерферометром.

Задание 32. Постройте модель ультразвукового интерферометра, пользуясь магнитострикционным излучателем ультразвука средней частоты. Ламповый генератор, обеспечивающий работу излучателя, питается переменным током. Означает ли это, что в схеме компенсации нельзя использовать измерительный прибор постоянного тока [c.107]

Изменения, которые нужно внести в конструкцию магнитострикционного излучателя ультразвука средней частоты, чтобы использовать его в модели ультразвукового интерферометра, понятны из рис. 94. Схему компенсации можно оставить прежней, но использовать ее для регистрации изменений анодного тока лампового генератора. Для этого схему компенсации следует [c.155]

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИЕМНИКИ ЗВУКА. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР [c.147]

Электрические приемники звука. Ультразвуковой интерферометр [c.149]

Фиг. 186. Зависимость тока в резонансном контуре ультразвукового интерферометра от расстояния I до отражателя в газе (сплошная линия) и в жидкости (пунктирная линия).

Скорость звука в насыщенных парах вплоть до критической точки измеряли Я. П. Колотов с соавторами [2.16] методом стоячих волн в резонаторе и С. Г. Комаров с соавторами [2.17 методом ультразвукового интерферометра с переменным расстоянием между излучателем и приемником при постоянной частоте сигнала. Расхождение данных этих двух работ носит систематический характер и достигает 4,5%. В [2.17] измерена также скорость звука в кипящем фреоне-11. Результаты определения скорости звука в кипящей жидкости представлены 2.32, 1.37] в виде температурной зависимости, абсолютная погрешность <0,23 м/с. Применен метод резонанса с цилиндрическим излучателем. [c.59]

Уже первая попытка провести экспериментальную проверку формулы Стокса — Кирхгофа для коэффициента поглощения, сделанная по предложению П. Н. Лебедева его учеником Н. П. Не-клепаевым в 1911 г. [7], показала, что для воздуха в диапазоне частот 120—4000 кГц поглощение звука в два с лишним раза больше, чем это следует из формулы (2.13). В 1925 г. Пирс [8] в США, используя разработанный им точный метод измерения скорости и поглощения ультразвука в газах (известный ультразвуковой интерферометр Пирса), обнаружил в углекислом газе заметную диспер- [c.41]

Лит. Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970 К р а с-Пушкин П. Е., Учен, записки МГУ , 1944, в. 74, с. 73—86 Волейшис А., Я р о н и с Э., Акустический цифровой интерферометр для исследования дисперсии скорости ультразвука в жидкостях в диапазоне частот 0,25 —1250 Мгц, в кн. Научные труды вузов Литовской ССР. Ультразвук, в. 5, Вильнюс, 1973 Иванов В. Е., Некоторые особенности измерения скорости ультразвука в твердых телах интерферо-метрическим методом, в кн. Вопросы методики ультразвуковой интерферометрии. Тр. 2-й Всесоюзной конференции, т. 2, Вильнюс, 1967 Химунин А., Дрож-жин П., К вопросу о влиянии формы кривой реакции на точность измерения скорости звука в жидкостях интерферометри-ческим способом, там же. [c.153]

Хергет [76] измерил скорость звука в газообразном этилене с помощью ультразвукового интерферометра, термостатирован-чого в масляной ванне, где температуру поддерживали с точностью 0,02 К ртутным регулятором. Погрешность измерения давления пружинным манометром составляла 0,5 % во всем ра-оочем Диапазоне. [c.29]

Собрать модель ультразвукового интерферометра совсем несложно. Укрепленной в лапке универсального штатива струбциной зажмите резиновую грушу. Грушу резиновым патрубком соедините со стеклянной трубкой внз тренним диаметром 8 мм и длиной 30— 40 см. На трубке с помощью обжимок из жести или винипласта закрепите линейку. Трубку зафиксируйте вертикально в еще одной лапке штатива. Под нижний конец стеклянной трубки подведите магнитострикционный излучатель с укрепленной на его вибраторе чашечкой (см. рис. 56,6). В чашечку налейте дистилли-ровапнную или прокипяченную воду и, вращая зажимной винт струбцины, поднимите столб воды в трубке. [c.100]

Как следует из формулы (1386) и фиг. 182, при /=пХ/4 величина р обращается в нуль. Согласно выражению (140), в этих точках С =С следовательно, здесь собственная частота кварца не меняется, а меняется лишь его эквивалентное сопротивление. Это изменение емкостного и омического сопротивлений кварца в интерферометре еще до появления теории Хаббарда экспериментально установили Клейн и Хершбергер [10551, проводившие измерения при помощи мостовой схемы. Теорию ультразвукового интерферометра для измерений в газах независимо от Хаббарда разработал также Хершбергер [840]. [c.156]

Сравнительно недавно Боргнис [2504] построил весьма общую теорию акустического интерферометра с сожалению, мы не можем останавливаться на ней сколько-нибудь подробно. Для сопротивления ультразвукового интерферометра 2 Боргнис получил выражение [c.156]

Описанный метод, использованный с некоторыми изменениями также Виссом [2182] при постройке им самопишущего интерферометра (см. гл. IV, 1, п, 2), лежит в основе некоторых наиболее точных приборов для измерения длин ультразвуковых волн. Современные приборы такого типа обеспечивают точность измерения длины волны до 0,05%. Хаббард [924, 931] указывает, что, обратив ультразвуковой интерферометр, можно с его помощью проверять точность изготовления резьбы в микрометрических винтах, Оздоган [1457, 3676] применил ультразвуковой интерферометр для определения истинных собственных частот прямоугольных кварцевых пластинок. [c.159]

В описанных выше интерферометрах измерение длины волны производилось путем перемещения отражающей пластинки. При таких измерениях требуется строго соблюдать параллельность отражателя излучающей поверхности излучателя (по этому вопросу см. соображения, развитые в гл. IV, 1, п. 2). Кроме того, образующиеся в интерферометре стоячие волны выражены тем резче, чем больше коэффициент отражения на границе среда-отражатель. Согласно данным табл. 1, коэффициент отражения на границе вода—металл равен приблизительно 86—89%, а на границе жидкость—воздух—около 99%. Поэтому Фокс и Хантер [2813, 3090] описали ультразвуковой интерферометр для жидкостей, в котором звуковые волны отражаются от границы жидкость— воздух. Если при помощи трех юстировочных винтов установить горизонтально расположенный излучатель строго по ватерпасу, то поверхность находящегося над излучателем столба жидкости оказывается абсолютно параллельной поверхности излучателя. Меняя высоту столба жидкости, можно изменять расстояние от излучателя до отражающей поверхности при этом, как и в описанных выше конструкциях, периодически меняется сопротивление прибора. Теория такого интерферометра со свободной поверхностью жидкости приведена в работе Хантера и Фокса [3091]. [c.159]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...