Колебания ультразвуковые коэффициент затухания

Значение коэффициента затухания б в значительной мере определяет частоту ультразвуковых колебаний (рис. 1.8,1.9). [c.22]

Стандартный образец № 1 (рис. 5.23) применяют для определения условной чувствительности в миллиметрах, проверки разрешающей способности, погрешности глубиномера дефектоскопа и угла р призмы искателя. Стандартный образец № 1 изготавливают из органического стекла. Коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в образце должен быть равен (0,45 + 0,01) см- при частоте (2,5 dz0,2) МГц и температуре (20 5)°С. [c.507]

Для возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний используют пьезоэлектрический эффект некоторые материалы (кварц, титанат бария, титанат-цирконат свинца и др.) под действием переменного электрического поля меняют свои размеры с частотой изменения поля. Пьезоэлектрическую пластину помещают в специальном устройстве - пьезопреобразователе (искателе). Материалы, используемые в пьезопреобразователях плексиглас, капролон, фторопласт, полистирол, - способствуют гашению отраженной волны, так как имеют большие коэффициенты затухания ультразвуковых колебаний и малую скорость их распространения. [c.351]

По мере удаления от излучателя интенсивность волн падает и амплитуда колебаний убывает. Это обусловлено геометрическим расхождением лучей, что приводит к увеличению площади фронта волны, а также наличием потерь в среде, приводящих к постепенному затуханию колебаний при их распространении. Затухание ультразвуковых колебаний происходит по экспоненциальному закону. Коэффициенты затухания различны для различных материалов и складываются из коэффициентов поглощения и рассеяния б= [c.118]

В зависимости от способности рассеивать ультразвуковую энергию различают три группы пластмасс, каждую из которых характеризует коэффициент затухания УЗ-колебаний р. [c.446]

Принимаемые ультразвуковым щупом и.мпульсы могут ослабляться таким образом, что сигналы на экране прибора будут иметь одинаковую амплитуду. Ослабление определяется положением ручек плавного и ступенчатого делителей. Перемножив показания этих делителей, получаем величину амплитуды сигнала в условных единицах. Таким образом, калиброванный делитель напряжения дает возможность определить соотношение амплитуд принимаемых импульсов, необходимое для вычисления коэффициента затухания ультразвуковых колебаний по вышеуказанной формуле. [c.256]

В твердых телах затухание ультразвуковых волн обусловлено главным образом рассеянием ультразвука и поглощением волны, которое сопровождается переходом энергии упругих колебаний в тепловую энергию. Как показывают теория и эксперимент, затухание ультразвуковых волн зависит от частоты колебаний f, причем с увеличением частоты возрастает и затухание [7]. На рис. 73 приведены кривые зависимости коэффициента затухания б для некоторых материалов от частоты ультразвука [52]. Из анализа кривых видно, что затухание ультразвуковых волн в пластмассах значительно сильнее, чем в металлах. Этот факт необходимо учитывать при выборе оптимального режима для ультразвукового метода контроля сварных соединений из пластмасс. [c.154]

Пластмассы относятся к материалам с очень высоким коэффициентом затухания ультразвуковых волн. Поэтому ультразвуковой контроль сварных соединений следует проводить на низких частотах, поскольку затухание ультразвука на низких частотах меньше, чем на высоких. Выпускаемые отечественной промышленностью серийные искательные головки излучают ультразвуковые колебания с частотой от 0,15 до 10 МГц. Для контроля швов сварных соединений из пластмасс следует применять излучатели с частотой 0,15—1,8 МГц. [c.160]

Скорость v p и коэффициент затухания о ультразвуковых колебаний в сером чугуне [c.463]

Скорость распространения у р и коэффициент затухания а ультразвуковых колебаний серого чугуна существенно зависят от гетерогенности структуры типа матрицы, количества графита, размера графитовых включений (табл. 3.2.47). При уменьшении размеров графитовых включений в результате модифицирования скорость распространения продольных ультразвуковых колебаний увеличивается в 1,3-1,7 раза, а коэффициент затухания уменьшается в 2-2,5 раза. Между скоростью у р (м/с) распространения продольных ультразвуковых колебаний и модулем Юнга Е (МПа) существует следующая корреляционная взаимосвязь [c.463]

К первой группе относятся пластмассы с незначительным коэффициентом затухания (Р<0,35 см ), такие как полистирол различных марок, сополимеры СНП и СН-28, оргстекло и др. Они обладают высоким модулем упругости ( >3-10 кгс/см ), поэтому могут быть отнесены к классу жестких пластмасс. Благодаря упругим свойствам и малому коэффициенту затухания пластмассы этой группы хорошо проводят ультразвуковые колебания и свариваются за короткое время. [c.56]

В аэрозольное состояние под действием акустических колебаний жидкость переходит на границе раздела газовой и жидкой сред. Акустическая энергия может быть подведена к зоне распыления как со стороны жидкости, так и со стороны газа. Обычно распыление жидкости, когда акустическая энергия подведена через газ, осуществляется звуковыми и низкочастотными ультразвуковыми колебаниями, так как ультразвук высокой частоты, распространяясь в газах, довольно быстро затухает. Если же акустическая энергия подводится через жидкости, коэффициенты затухания которых на порядки меньше, чем газов, распыление может осуществляться звуковыми, низкочастотными ультразвуковыми или высокочастотными ультразвуковыми колебаниями. Удобно принять следующую классификацию способов акустического распыления жидкости [c.339]

Физическая сущность ультразвуковых методов контроля основана на измерении ультразвуковых полей, изучении и контроле законов распространения ультразвуковых колебаний в различных средах, на непрерывном определении величин скорости распространения или затухания ультразвука в исследуемой среде. По скорости распространения или коэффициенту затухания ультразвука (а этот коэффициент, как уже говорилось, зависит от состава, структуры и физико-химических свойств вещества) мол<но установить молекулярное строение вещества, а также определить концентрацию исследуемых жидких и газообразных сред и наличие в них примесей. Даже самые незначительные примеси в той или иной среде могут заметно изменить величину скорости распространения ультразвуковых волн. Измерение скорости распространения ультразвука позволяет вычислить молекулярную массу, коэффициент линейного расширения, теплоемкость и многие другие характеристики вещества. [c.110]

При исследовании поглощения звука в газах основным источником ошибок является наличие потока газа, так называемого звукового ветра , вызываемого колебаниями кварцевой пластинки. Акустический ветер может совершенно исказить изучаемое явление и привести к определению заведомо ложных значений коэффициентов затухания. Освободиться полностью от искажающего действия акустического ветра чрезвычайно трудно. В случае жидкостей для уничтожения влияния потоков жидкости, вызываемых колебаниями кварцевой пластинки, применяют тонкие перегородки, которыми отделяют приёмники звукового давления от излучателя ультразвуковых волн [56]. В этих случаях приходится учитывать также возможность искажения измеряемых величин под действием волн, отражённых от приёмника звукового давления, которые после повторного отражения от стенок кюветы могут вновь упасть на приёмник. Отражённые волны, упавшие на приёмник, при- [c.82]

Резонансный метод также неприемлем для контроля сочетаний металлов с неметаллическими материалами/ обладающими высоким коэффициентом затухания ультразвуковых колебаний. Кроме того, возможности применения резонансного метода в большой степени зависят от толщины клеевой прослойки и ее упругих [c.268]

Ультразвуковой вискозиметр прост по устройству, малогабаритен, надежен в эксплуатации и обеспечивает достаточную точность измерения. Он состоит из трех основных узлов датчика-зонда, электронного блока и соединительного кабеля. Наиболее важный элемент прибора — датчик-зонд. Чувствительным элементом датчика служит плоская прямоугольная пластинка из ферромагнитного или пьезоэлектрического материала толщиной 0,2—0,4 миллиметра. Такие вискозиметры применяются в нефтяной промышленности. Электронную часть вискозиметра можно сконструировать так, чтобы при уменьшении амплитуды ниже определенного уровня включался генератор, который будет вновь возбуждать резонансный стержень. В зависимости от скорости затухания колебаний электронное счетное устройство вырабатывает напряжение, пропорциональное частоте включения возбуждающего генератора, а следовательно, и коэффициенту вязкости. Выработанное напряжение можно использовать для управления производственным процессом, и этим самым автоматически поддерживать необходимую вязкость вырабатываемого вещества. [c.113]

В принципе ультразвуковые колебания могут передаваться через воздушную среду. Поскольку затухание ультразвука в воздухе довольно велико [65] и возрастает пропорционально квадрату частоты, передача через воздух эффективна лишь относительно низкочастотных колебаний, примерно до 0,1 — 1 МГц Второй фактор, ограничивающий возможности воздушного контакта,— очень маленький коэффициент прохождения через границу воздух—твердое тело. Например, для границы воздух—сталь коэффициент прохождения по энергии 0=3,8 10-5. [c.62]

Невозможность предсказания особенностей отражения на критическом угле с помощью классических моделей подчеркивает необходимость дальнейших исследований матем,атического моделирования соотношений, описывающих распространение ультразвуковых колебаний. Здесь будет обобщена классическая модель, не учитывающая затухания, с тем чтобы получить модель, которая включает явления, обусловленные затуханием. Затем рассчитанные величины коэффициента отражения вблизи критического угла Релея будут сопоставлены с экспериментальными данными. С помощью этой модели мы проведем исследование чувствительности, рассмотрим достоинства и ограничения данного метода контроля для различных его применений. [c.118]

Прибор УС-12ИМ предназначен для измерения скорости распространения и коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в изделиях с плоскопараллельными гранями. Прибор позволяет измерять отношение амплитуд ультразвуковых импульсов, проводить амплитудный анализ упругих колебаний и, таким образом, оценивать физико-механические свойства материалов. [c.281]

Основные свойства упругих колебаний высокой частоты или ультразвуковых колебаний, как известно, описываются теми же закономерностями, что и свойства колебаний звукового диапазона. В частности, это касается условий распространения упругих волн в сплошной изотропной среде, обладающей упругими свойствами. Однако ультразвуковые колебания могут быть примен1 ны для решения ряда новых задач. Примером может служить исследование изменения различных характеристик жидких и твердых тел в зависимости от скорости распространения ультразвука и коэффициента затухания с помощью импульсно-фазового компенсационного метода приборами типа УЗИХ, разработанных Н. И. Бражниковым [9], [10]. Погрешность измерений скорости ультразвука такими приборами составляет 0,007 и 0,003% на частотах соответственно 1 и [c.291]

Гун) затухание практически опреде.тяется рассеянием ультразвука на границах зерен и структурных составляющих. Ультразвуковой метод исследования структуры металлов заключается в том, что в испытуемый образец или изделие вводят ультразвуковые колебания и наблюдают изменение амплитуды донного сигнала при многократном отражении. Степень неоднородности структуры оценивается по быстроте затухания ультразвуковых колебаний, при этом коэффициент затухания вычисляется по формуле [c.256]

Широкое признание надежности ультразвуковой дефектоскопии привело к необходимости создания метода количественной расшифровки показаний дефектоскопов. В результате контроля должны быть указаны не только наличие или отсутствие дефектов, но также и размеры их, по крайней мере в области допустимых по техническим условиям. Из рассматриваемых пяти методов ультразвуковой дефектоскопии только резонансный метод при измерении толщин дает возможность количественного определения дефекта (в данном случае отклонения от номинального размера). В теневом и в зхометоде так же, как и в акустических методах — импедансном и свободных колебаний, прямой связи между показаниями индикатора и размерами обнаруженного дефекта обычно нет. Поэтому необходимо изучить зависимость показаний от размеров дефекта при различных условиях его обнаружения. К таким условиям относятся глубина залегания и ориентировка дефекта, тип дефекта, свойства контролируемого материала (коэффициент затухания ультразвуковых колебаний, уровень структурной реверберации) и ряд других. Теоретический анализ таких зависимостей и аналитическое выражение их является весьма сложной задачей. В СССР ведутся работы по созданию теоретических основ ультразвуковых и акустических методов. [c.112]

Для измерений параметров дефектоскопов и преобразователен рекомендуется использовать следующие средства осциллографы универсальные С1-65А анализаторы спектров С4-25 электронно-счетные частотомеры ЧЗ-34Л генераторы синусоидальных сигналов Г4-102 усилители УЗ-28 измерители амплитудно-частотных характеристик Х1-38 аттенюаторы Д2-47Л, Д2-23 мультиметры В7-35 селекторы генераторы радиоимпульсов установки для перемещения по координатам УП-12У измерители отношения амплитуд ультразвуковых импульсов УС-ПИ измерители скорости и коэффициента затухания ультразвука УС-12ИМ измерительный ультразвуковой преобразователь — кварцевая пластина Х-среза, собственная частота колебаний которой не менее чем в два раза больше частоты максимума спектра измеряемых акустических колебаний стандартные образцы по ГОСТ 14782—76, ГОСТ 21397—75, ГОСТ 23702— 79. [c.234]

Если кратковременно возбужденную таким способом пластину предоставить самой себе, то оиа будет свободно колебаться вплоть до затухания при этом ее синусоидальные колебания не будут постоянными, поскольку она постоянно теряет энергию по двум причинам — вследствие внутреннего трения и передачи энергии в форме ультразвуковых волн к опоре и к прилегающему веществу. Первая причина обычно бывает незначительной по сравнению со второй, которая собственно и является основной целью работы преобразователя. Вследствие отвода энергии колебания демпфируются, их амплитуда уменьшается от одного колебания к следующему в б раз эта величина называется коэффициентом затухания (рис. 7.8). Эта величина зависит, как будет показано ниже, в основном от подсоединенного вещества. Частота и при затухающих колебаниях практически остается равной собственной частоте незатухающего колебания только при сильном затухании получаются заметные отклонения в частоте. [c.152]

Одним из важных элементов, определяющих эксплуатационные характеристики наклонных преобразователей является призма. При разработке этих ПЭП размеры, форму и материал призмы надо выбирать таким образом, чтобы она имела наилучшую реверберационно-шумовую характеристику и по возможности удовлетворяла следующим требованиям обеспечивала эффективное затухание колебаний, переотраженных от границы раздела призма — изделие и распространяющихся в призме, и в то же время не сильно ослабляла ультразвуковые волны на коротком участке пути от пьезоэлемента до изделия (см. рис. 3.4). Скорость звука в материале призмы по возможности должна быть минимальной, так как чем меньше скорость продольных волп в материале призмы, тем выше коэффициент преломления (трансформации) п и меньше вероятность образования поверхностной волны при прозвучивании нижней части шва прямым лучом. Призмы с малой скоростью звука обеспечивают более поздний приход полезного сигнала по сравнению с реверберационными помехами. Кроме того, малая скорость звука увеличивает путь, по которому акустические помехи попадают на пьезоэлемент. [c.147]

Интервал частот Дсо (или для циклических частот Дл ), в котором по определению энергия колебаний составляет половину энергии на резонансной частоте (т. е. на частоте (Оо), называют шириной резонансной кривой. Таким образом, добротность колебательной системы равна отношению ее собственной частоты к ширине энергетической резонансной кривой, откуда добротность (а вместе с нею и другие характеристики затухания) легко определяется экспериментально из частотной зависимости какойчшбудь акустической величины. Если измеряется интенсивность ультразвука (плотность энергии, мощность и т. д.), то добротность находится непосредственно из полученной кривой частотной зависимости. Если же измеряемой величиной является, например, амплитуда давления (колебательной скорост , смещения и т. д.), то для использования формулы (УИЬбб) полученную частотную зависимость данной величины нужно предварительно пересчитать на частотную зависимость квадрата этой величины. В свою очередь, добротность системы определяет ее избирательность по частоте, или полосу пропускания, т. е тот интервал частот, в котором энергия вынужденных колебаний составляет не менее 50% от энергии на резонансной частоте. Это означает, например, что пластинка с добротностью Q , используемая в качестве преобразователя, может излучать ультразвук с интенсивностью более 50% от максимальной в полосе частот Дл = Vo/Qд. Это означает также, что плоскопараллельный слой, на который падают плоские ультразвуковые волны, обладает коэффициентом пропускания ф более 0,5 от максимального в интервале частот vJQ . Поскольку добротность нагруженного слоя на основной частоте его колебаний определяется отношением волновых сопротивлений слоя и внешней среды рс/(р1С1), то для полосы пропускания слоя вблизи основной частоты это дает Av = [c.196]

В соответствии с полученным решением, даже при незначительном превышении амплитуды колебаний А порогового значения А амплитуда капиллярно-гравитационных волн должна экспоненциально нарастать. Это заканчивается разрушением гребней вследствие неустойчивости с образованием капель жидкости. На самом деле образование капель происходит при значительно больших амплитудах колебаний поверхности жидкости. Так, в области инфразвуковых частот (от 10 до 30 гц) капли начинают отделяться при А > тА (т=7—8) [13] в области ультразвуковых частот (от 10 до 1500 кгц) капли начинают отделяться уже при т=4 [14]. Чтобы объяснить наблюдаемую аномальную устойчивость капиллярных волн при А > А , Эйзенменгер ввел в декремент затухания член-8, зависящий от амплитуды капиллярных волн а, а именно (с — коэффициент, зависящий от частоты, температуры и природы жидкости). В результате выражение для декремента затухания капиллярных волн приобрело вид [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...