Ультразвук источники

Если из них определенным образом вырезать пластинку, то при сжатии или растяжении такой пластинки на ее поверхности появятся электрические заряды — с одной стороны положительные, с другой— отрицательные. В этом и состоит пьезоэлектрический эффект. Этот эффект обратим. Если пластинку покрыть с двух сторон металлическими электродами (например, алюминиевой фольгой) и присоединить к ним источник переменного напряжения, то пластинка попеременно то сжимается, то растягивается. Эти колебания поверхности пластинки и возбуждают в среде ультразвуковые волны. Используя пьезоэлектрические излучатели, удается получать ультразвуки сравнительно небольшой интенсивности. [c.243]

Источниками помех при контроле теневым методом являются также внешние шумы (наводки), интерференция многократных отражений в изделии и переходных слоях, неравномерное затухание ультразвука на различных участках изделия. Помехи этих видов рассмотрены в подразд. 3.4. [c.117]

За последние годы в связи с развитием техники возникли потребности сварки новых, ранее не применявшихся материалов с особыми свойствами. В современной технике (особенно ракетной, авиационной, энергетической, атомной, химической, приборостроительной и др.) стали широко применяться в качестве конструкционных материалов тугоплавкие и в химическом отношении весьма активные металлы — молибден, тантал, вольфрам, ниобий, цирконий, бериллий и др. Это обусловило разработку способов сварки, основанных на новых физических принципах, так как при помош,и суш е-ствовавших методов не представлялось возможным получать доброкачественные соединения. В результате исследований, проведенных во многих странах, в том числе и в СССР, были изысканы новые источники нагрева, обеспечившие создание сварки электронными и когерентными лучами, плазменной дугой, ультразвуком, диффузионной сварки в вакууме, холодной сварки, сварки трением и др. Эти новые способы сварки внедряются в нашей стране. [c.130]

В настоящее время сварные соединения можно образовывать двумя принципиально разными способами действием тепла при температурах плавления металлов или использованием явления схватывания металлов (ультразвук, холодная сварка и др.). Большие перспективы открывают возникшие в последнее время новые виды сварки — концентрированным потоком электронов в вакууме (электронно-лучевая сварка) и когерентным лучом (лазеры). При этих видах сварки можно проплавлять металл узким кинжальным швом, вследствие чего не требуется разделки кромок под сварку, снижаются термические деформации и повышается стойкость швов к образованию горячих трещин. Использование новых высококонцентрированных источников нагрева с предельно малым термическим воздействием, т. е. оказывающим наименьшее отрицательное влияние на изменение свойств основного металла (что является одной из важных задач технологии сварки новых материалов, в особенности высокопрочных и стойких против коррозии), приведет к значительному уменьшению объемов доводимого до расплавления [c.143]

В любом низкочастотном поле ультразвуковых колебаний, обусловливающем кавитацию, имеются и высокочастотные колебания. Разрушающиеся пустоты следует рассматривать как мгновенные источники ультразвука, которые действуют со значительно большей частотой. [c.224]

Электроэрозионная обработка позволила снизить трудоемкость изготовления фигур обрезных штампов до 5 раз п значительно повысить их стойкость. В связи с тем что чистовая доводка штампов производится механическим способом, в Проблемной лаборатории ультразвука МТЗ проводятся работы по применению электроэрозии на весь цикл обработки, исключая механическую чистовую доводку. Это возможно, если применить в качестве источника технологического тока широкодиапазонные транзисторные генераторы импульсов модели ШГИ-125-100 с максимальной выходной мощностью [c.225]

Первоначально в качестве генераторов импульсов использовались серийно выпускаемые генераторы ВГ-ЗВ. Впоследствии выяснилось, что данные генераторы работают нестабильно, требуют частого ремонта и ненадежны при эксплуатации в условиях массового производства. Поэтому Проблемной лабораторией ультразвука был разработан и изготовлен новый источник технологического тока, который является преобразователем энергии, получаемой от сети ТВЧ, в импульсы требуемых параметров. На рис. 8.10 показана принципиальная электрическая схема генератора импульсов. Его основные технические данные следующие [c.227]

На основании экспериментальных исследований по влиянию ультразвука на распыливание топлив в настоящее время созданы ультразвуковые форсунки различных конструкций. В этих форсунках топливо разбивается на капли под действием энергии высокочастотных колебаний сопла или распыливающего агента. В зависимости от источника колебания различают форсунки с электри- [c.10]

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]

В производстве источников света обезжиривание деталей, производят в органических растворителях и щелочных моющих растворах с применением ультразвука и окислительно-восстановительного отжига. В щелочных моющих растворах при использовании электрического тока (электрохимическое обезжиривание) достигается повышение качества очистки. [c.181]

Для получения ультразвуковых колебаний используют разнообразные устройства, которые можно классифицировать на две основные группы механические, в которых источником ультразвука является механическая энергия потока жидкости (газа), и электромеханические (рис. 23,7) в которых ультразвуковая энергия получается преобразованием электрической (табл. 23.3). [c.617]

Наиболее распространены установки для диффузионной сварки с гидравлическими (см. рис. 143) или механическими системами давления. В некоторых установках приводы давления снабжают устройствами для вибрационных колебаний штока или для наложения на зону сварки ультразвука. Установки могут быть многопозиционными -иметь несколько штоков. Это позволяет за один сварочный цикл соединять несколько деталей одновременно. Повышается производительность процесса. Многокамерные установки имеют 2...3 камеры, которые обслуживаются одной или разными вакуумными системами и одним источником питания нагревателей, что также повышает производительность. Установки могут быть с ручным управлением, полуавтоматические и автоматические с программным управлением. Последние применяют в крупносерийном или массовом производстве при большом количестве однотипных деталей. [c.277]

Анализ процесса кристаллизации металлов в ультразвуковом поле показывает, что влияние УЗО на структуру и свойства металла определяется эффективностью проникновения ультразвука в объем расплава и к фронту кристаллизации. Поэтому управление процессом связано со способом введения колебаний в расплав, зависящим от технологии получения отливок и слитков (рис. 139). К настоящему времени установлено, что наиболее целесообразно применение УЗО расплава при непрерывном литье с введением колебаний непосредственно в лунку жидкого металла. Постоянное и не очень значительное количество металла, кристаллизующегося в единицу времени, позволяет использовать при УЗО источники колебаний меньшей мощности [346]. [c.225]

Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных и неприятно пахнущих веществ, а также источниками повышенных уровней шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн и т.п., должны быть расположены с подветренной стороны по отношению к другим зданиям и отделены от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Ширина санитарно-защитных зон для большинства промышленных предприятий составляет 50—1000 м (в зависимости от характера и количества выделяемых вредностей). Для тепловых электростанций и котельных ширина санитарно-защитных зон определяется на основе расчета рассеивания в атмосфере содержащихся в выбросах вредных веществ, а для атомных электростанций и других объектов, использующих источники ионизирующих излучений, — по расчету дозы внешнего облучения и (или) распространения радиоактивных выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы с учетом метеорологических, гидрологических и экологических факторов. [c.463]

В практике ультразвуковой дефектоскопии металлов применяют ультразвуковые колебания частотой от 0,5—0,8 до 5 МГц. Для получения ультразвука таких частот используются генераторы электрических колебаний, являющиеся источниками переменного тока, и специальные излучатели. Основной частью излучателя является пьезоэлектрический преобразователь, представляющий собой пластину, изготовленную из монокристалла кварца или из кристаллических соединений — титаната бария, сульфата лития, цирконат-титаната свинца и других, обладающих пьезоэлектрическим эффектом. Пьезоэлектрический эффект заключается в появлении электрического заряда на гранях кристалла при приложении механического напряжения— прямой эффект. Существует и обратный эффект—приложение электрического поля вызывает механическую деформацию расширения или сжатия в зависимости от знака поля. [c.117]

В сварочной технике ультразвук может быть использован в различных целях. Воздействуя им на сварочную ванну в про-цессе кристаллизации, можно улучшить механические свойства сварного соединения благодаря измельчению структуры металла шва и удалению газов. Ультразвук может быть источником энергии для создания точечных и шовных соединений. Ультразвуковые колебания активно разрушают естественные и искусственные пленки, что позволяет сваривать металлы с окисленной поверхностью, покрытые слоем лака и т. п. Ультразвук снижает или снимает собственные напряжения и деформации, возникающие при сварке. Им можно стабилизировать структурные составляющие металла сварного соединения, устраняя возможность самопроизвольного деформирования сварных конструкций со временем. [c.17]

В качестве источника энергии при сварке металлов ультразвук еще не- нашел широкого применения, хотя этот способ имеет ряд преимуществ и особенностей по сравнению с контактной и холодной сваркой. [c.17]

Использование ультразвуковых колебаний для интенсификации гальванических процессов не требует существенного переоборудования действующих гальванических ванн, что благоприятствует промышленному распространению этого метода. Некоторым ограничением ультразвуковой интенсификации является недостаток выпуска ламповых генераторов — основных источников ультразвука и необходимость квалифицированного ухода за ними. В табл. IX.34 и IX.35 и на фиг. IX.153—IX.171 приведены некоторые данные рассматриваемой операции- [c.444]

Ультразвук — это один из многих экспериментальных подходов, пригодных для изучения деформации твердых тел ). Разнообразность его применения так необычно велика, что предмет, рассматриваемый с единственной точки зрения, очевидно, еще очень далек от того, чтобы быть понятным. Важность коэффициента сжатия как константы упругости в нелинейной теории твердого континуума очевидна. Возможность экстраполирования к атомистической интерпретации коэффициента сжатия в качестве базы для линейной теории упругости является предметом современных исследований. При всех возможностях, присущих нелинейной теории, важно иметь экспериментальную интерпретацию самих экспериментальных данных это вопрос, находящийся еще в зачаточном состоянии, несмотря на огромное количество посвященных ему литературных источников последнего времени. [c.457]

Эффективность смазочно-охлажд,аюнд,ей жидкости можно повысить, передавая ультразвуковые колебания на круг. Источником ультразвуковых колебаний в диапазоне 20. .. 40 кГц является магнитострикционный преобразователь. К торцу ультразвукового концентратора крепится алюминиевая насадка, являющаяся составной частью трубопровода с охлаждаю(цей жидкостью. Поток охлаждающей жидкости через насадку подается на круг. Ультразвук через жидкость воздействует на частицы металла, срывая их с поверхности круга, и жидкость уносит их в своем потоке. Стружки из пор круга также удаляются жидкостью. Это приводит к снижению выделения теплоты из зоны резания, уве-, личению периода стойкости круга и к улучшению качества обработки. [c.167]

На рис. 1.43, а штриховой линией показана зависимость I от xKla при излучении коротких импульсов. Предполагается, что импульсы имеют колоколообразную форму, причем за период колебаний амплитуда уменьшается в 5 раз. Как следует из анализа рисунка, при излучении коротких импульсов максимумы и минимумы заметно сглаживаются. Такой же эффект дает учет затухания ультразвука и множителя % (0лв). определяющего диаграмму направленности элементарных источников. [c.75]

Службой металлов и сварки предприятия Донбассэнерго-наладка выполнена работа по определению возможности применения ультразвука для выявления отслаивания баббита от вкладышей подшипников. В начальной стадии работы проведен анализ литературных источников, который показал, что подобных работ по контролю качества заливки подшипников практически не проводилось. [c.260]

В УЗ дефектоскопии в качестве источников и приемников ультразвука используют материалы, обладающие пьезоэлектрическим эффектом, который заключается в появлении электрического заряда на гранях кристалла материала при приложении механического напряжения (прямой пьезоэффект). При воздействии механических колебаний на пластину из пьезоматериала (пьезопластину) между ее поверхностями возникает переменная электродвижущая сила. Существует и обратный пьезоэффект, заключающийся в деформации (изменении размеров) пластины под действием электрического поля. Характер деформации определяется полярностью приложенного напряжения если напряжение переменное, то размеры пластины изменйются с частотой приложенного поля. Таким образом, с помощью пьезопластины можно преобразовывать УЗ колебания в электрические и наоборот. Впервые пьезоэлектрические свойства были обнаружены у горного хрусталя — одной из разновидностей кварца. [c.23]

Рис. 1.4. Распространение ультразвука от источника излучения — пьезопластины

В отличие от возбуждения и приема ультразвука с помощью пьезодатчико,в при ЭМА способе возбуждения и Приама преобразование электромагнитной энергии в звуковую и обратно происходит на поверхности контролируемого изделия. Потери мощности сигнала при таком преобразовании по мере ее передачи от генератора к нагрузке обусловлены рядом причин. Установлено, что при возбуждении ультразвука ЭМА методом с помощью контура ударного возбуждения, если индуктивным элементом или частью его служит высокочастотная катушка датчика, его комплексное сопротивление есть функция зазора [1], что необходимо учитывать, рассматривая вопрос о согласовании. Вследствие этого характеристики датчика зависят от условий включения их в устройствах и являются параметрами системы генератор — внешняя цепь. КрО)ме того, имеются источники потерь в самом датчике, а также джоулевы потери в соединительных электрических элементах. Следовательно, для получения требуемых характеристик ЭМА датчиков в устройствах необходимо определенным образом выбирать параметры датчиков в целом на стадии изготовления ЭМА датчиков и сборки ультразвуковых систем. С другой стороны, если параметры ЭМА датчиков уже заданы, характеристики ультразвуковых устройств можно варьировать только с помощью изменения условий включения их в радиотракт. [c.119]

Ряд исследований в лаборатории МВТУ и МЭИ был сделан под руководством канд. техн. наук А. В. Мордвинцевой по применению ультразвука в качестве источника энергии для соединений различных материалов. Экспериментально показана возможность сварки ультразвуковыми колебаниями деталей из алюминиевых, медных, титановых сплавов, сталей малых толщин, как правило, менее 1 мм. Ультразвуковая сварочная установка состоит из генератора с частотой около 25—30 кщ, магнитостриктора, преобразующего электромагнитные колебания в электрические, волноводов и пульта управления. При сварке металлов колебания волно- [c.172]

Ультразвуковые дефектоскопы обычно работают на частотах ультразвука от 0,5 до нескольких мегагерц в частности, дефектоскоп УЗД-7М имеет рабочие частоты ультразвуковых колебаний 2,5 и 0,8 мггц. Ультразвуковые дефектоскопы, применяемые для обнаружения дефектов в металле паровых котлов, получают питание от источника переменного тока с напряжением 12 в. Потребляемая аппаратом мощность колеблется от 50 до 100 вт (УЗД-7М). [c.363]

Применяемый метод неразрушающего контроля с помощью ультразвука должен обеспечивать в процессе производства обнаружение дефекта такого размера, который в дальнейшем может привести к разрушению корпуса. При правильном проведении 100%-ного контроля есть возможность установить местонахождение и определить размеры трещин, как начинающихся на поверхности, так и находящихся в толще материала. При условии, что контроль проведен тщательно, на поверхности корпуса могут быть обнаружены трещины глубиной <0,6 см. Труднее осуществлять контроль, если поверхность защищена покрытием. Так, прохождение ультразвука через аустенитные стали не дает четкой картины. поверхности раздела между покрытием и металлом корпуса, в результате чего дефекты могут оказаться замаскированными или может сложиться ложное представление о них. Однако с достаточной определенностью можно установить дефект протяженностью 1,2 см, так как он будет заметен на экране прибора. Все корпуса реакторов перед сдачей в эксплуатацию испытывают гидравлической опрессовкой давлением, равным 50% рабочего давления, при комнатной температуре. Этот вид испытания помогает выявить более мелкие дефекты, которые могут привести к разрушению корпуса при рабочих температуре и давлении. Используя результаты таких испытаний, можно рассчитать число рабочих циклов, которым корпус должен противостоять в процессе работы, при условии, что напряжения, возникающие при подаче давления, доминируют, а всеми другими источниками можно пренебречь. Чтобы гарантировать надежность работы корпуса до конца срока службы, испытание можно повторить в процессе эксплуатации. Однако следует помнить, что каждое испытание давлением таким способом использует заметную часть запаса усталостной прочности корпуса. Из сказанного ясно, что если корпус тщательно изготовлен из требуемого материала и контролем не выявлены дефекты, которые могли бы вызвать его разрушение, он должен обеспечить надежную работу реактора. Для большей гарантии было предложено проверять корпуса в процессе эксплуатации, вводя с внутренней стороны автоматические ультразвуковые и сканирующие датчики, которые обеспечивают просмотр всех критических участков корпуса. Кроме того, было предложено использовать методику регистрации перепадов напряжения как средство обнаружения распространения трещин, однако до сих пор положительных результатов получено не было. [c.169]

Л. Бергман [194], рассматривая диспергируюш ее действие ультразвука, указывает, что наиболее эффективно эмульгирование протекает на границе раздела между жидкостью и источниками колебаний, а также между жидкостью и стенками сосуда. [c.229]

Приндипиальвые схемы введения ультразвука в расплав а — ири нристаллияа-ции лёгких сплавов методом непрерывного литья б — при иакуумно-дуговом переплаве тугоплавких металлов 1 источник ультразвука г — жидкая часть слитка 3 — слиток (отливка) 4 — кристаллизатор (форма) 5 — расходуемый олектрод. [c.502]

Н.— компонент легиров. сталей и разл. (жаростойких, сверхтвёрдых, антикоррозионных, магнитных и др.) сплавов, конструкц. материал для хим. аппаратуры, катализатор хим. процессов, материал электродов аккумуляторов. Нанесение тонких слоёв Н. (никелирование) на поверхность стальных и др. изделий предохраняет их от коррозии. Магнитострикц. свойства Н. используются при создании источников ультразвука. Сплав Н. с железом (пермаллой) обладает высокой маги, проницаемостью и используется в запоминающих устройствах ЭВМ, в радиотехнике, устройствах СВЯЗИ и Т. Д. с, с, Бердопосов. [c.356]

Рис. 1. Схема стандартного расположения источников полей О1Н0-сительно границы металла в случае во1буждеиня продольного (й) и поперечного (6) ультразвука. Волнистыми стрелками обозначены направления распространения упругих волн, двусторонними—колебания частиц в волке, N н S—полюсы постоянного магнита.

Методы подсчета абсолютного числа частиц неприемлемы в качестве стандартных из-за их сложности и продолжительности поэтому были предложены другие методы. Например, чистота жидкостей для гидравлических систем для космических аппаратов оценивалась при прохождении через образец параллельных лучей света по эффекту Тиндаля. При помощи образца эталонной жидкости, содержащей частицы определенной величины, установлено, что частицы до 5 мк можно обнаружить невооруженным глазом. Другие методы основаны на применении отраженного ультразвука, счетчика Колтера, основанного на определении электрической прочности, и электронного счетчика Хика, основанного па использоваиип источника света и фото-электрич,еского элемента. Некоторый успех был достигнут при использовании весовых и объемных методов оценки загрязнений. Работа по дальнейшему совершенствованию указанных методов должна продолжаться. [c.151]

Величины коэффициентов к, т, п уравнения (124) бьшц найдены экспериментальным путем. Растворы содержали, кг/м 0,25 - 4,0 Си . 0-l,0H2SO4 0-60Na2S04 О - 200 сахара. Температура растворов во всех опытах была 20 С. Интенсивность ультразвука меняли в пределах (0,2 - 2,0) 10" Вт/м через каждые 0,2 lO Вт/м . В качестве источника ультразвуковых колебаний использовали аппарат УТП-1 с кварцевым излучателем. Цементацию меди вели на неподвижном железном диске с рабочей поверхностью 10,0 10" м , расположенном на расстоянии 0,05 - 0,15 м от излучателя. Сульфат натрия добавляли в растворы для устранения миграционного тока ионов меди, а сахар - для изменения вязкости растворов. Выбор сахара был обусловлен тем, что он является инертной добавкой, мало влияющей на ионный состав медных растворов. [c.88]

В работах [ 73, 91] было изучено влияние ультршвука в кавитационном режиме на кинетику цементации в механическом агитаторе и в реакторе с кипящим слоем частиц металла-цементатора. В качестве источника ультразвука был использован ультразвуковой диспергатор УЗДН-1У-4,2 с резонансной частотой. 22 кГц. Цементацию проводили в ультразвуковом поле с развитой кавитацией при интенсивности от 6,0 10 до 34,0 X X Ю Вт/м . Наличие и интенсивность кавитации оценивали по разрушению алюминиевой фольги. На рис. 41 (см. также рис. 26) показана лабораторная установка, в которой проводили исследования. [c.90]

Эти трудности в меньшей степени сказываются при сварке разнородных металлов давлением (термодиффузионная сварка в вакууме, холодная сварка, сварка ультразвуком, трением и взрывом) или плавлением, если используются сварочные источники с высокой концентрацией тепловой энергии — электронно-лучевая сварка в вакууме, сварка лазером. При сварке разнород- [c.514]

По характеру временной зависимости АЭ активность, скорость счета, энергия) выделяются три типа источников неактивные источники, характеризующиеся монотонным уменьшением параметров АЭ активные - квазипостоянное поведение параметров АЭ критически активные - постоянный прирост АЭ. Критически активные и активные проверяются штатными методами неразрушаюшего контроля 100%. Забракованный металл дополнительно исследуется. Неактивные источники проверяются выборочно, при этом они дополнительно разбиваются на три группы. Первая и вторая группа считаются потенциально опасными. К ним относятся источники с высокой средней энергией, малым числом событий (1-я группа) или с малой энергией, но с большим числом событий на протяженном участке. Первые связываются с локальными концентраторами, вторые с участками повышенной коррозии. При установлении дефектов должны быть определены их количественные характеристики (размер, ориентация) методом ультразвука [c.573]

Начиная с этих пионерных работ чуть более двадцатилетней давности, в поистине гигантском количестве литературных источников по этому вопросу систематически публикуются значения волновых скоростей для сотен твердых тел. Недавняя библиография по ультразвуку Алана Б. Смита и Ричарда У. Дамона (Smith and [c.455]

Установки для УЗС состоят из следующих основных частей и узлов сварочной головки, представляющей собой ультразвуковой преобразователь с механической колебательной системой и ультразвуковым инструментом источника питания, представляющего собой ультразвуковой генератор с дозатором энергии — реле времени механизма создания сварочного усилия сжатия свариваемых деталей устройства для фиксации и перемещения под сварку соединяемых элементов или материалов. Если установки предназначены для соединения миниатюрных элементов или деталей, то применяется специальное устройство-манипулятор, преобразующее перемещения рук оператора в малые перемещения ультразвуко- [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...