Высота ультразвука

К станку могут быть предъявлены инженерные требования (вид обработки резанием, ультразвуком, искрой и т. д.), экономические (минимальная стоимость примененных машиностроительных материалов), требования безопасности, требования анатомические или антропометрические (высота центров должна быть рассчитана на средний рост работающего), физиологические (узлы не должны разогреваться настолько, чтобы обжечь открытой стороной), психологические (шкалы должны быть удобочитаемыми и максимально исключать возможность ошибок), наконец, художественные (пропорции, масштабность чле- [c.9]

Указанные соотношения справедливы, если отражение ультразвука происходит от зеркальной поверхности, высота неровностей которой во много раз меньше длины волны. Поверхности большинства дефектов сварных соединений имеют неровности, размеры которых соизмеримы с длиной ультразвуковой волны. От таких поверхностей отражается множество ультразвуковых лучей в разные стороны и под разными углами (диффузное отражение). Поэтому при падении луча на зеркальную поверхность под прямым углом, амплитуда эхо-сигнала от него будет больше, чем от неровной поверхности. Если же луч ультразвука падает под некоторым углом, то при диффузном отражении энергия волны эхо-сигнала в направлении излучателя будет тем больше, чем больше величина неровностей. [c.71]

Из этих заготовок вручную с помощью надфилей и наждачной бумаги можно выточить цилиндры, вполне пригодные для изготовления приемников ультразвука. Таким способом удавалось изготавливать цилиндры с внутренним диаметром около 0,5 мм, наружным диаметром 1 мм и высотой 1,5 мм. [c.338]

Приемник ультразвука с цилиндрическим чувствительным элементом высотой 3 мм, внешним диаметром 2,5 мм и внутренним 2 мм имеет чувствительность около 0,3 мкв/бар в полосе частот до 800 кгц и емкость около 300 пф. [c.338]

Заметим, что в соответствии с формулами (УП.8)—(VII. 15) коэффициенты отражения и прохождения практически не зависят от частоты, если не считать возможной зависимости из-за дисперсии скорости звука в релаксирующих средах. Однако эта дисперсия обычно столь мала, что она не может заметно повлиять на разность волновых сопротивлений, определяющую величину коэффициента отражения на границе с данной средой. Поэтому полученные результаты справедливы также и для немонохроматических волн со сложным спектром, в частности для ультразвуковых импульсов. В силу сказанного, относительный спектральный состав, т. е. форма огибающей импульса, не должен изменяться при отражении и прохождении изменяются лишь абсолютные значения амплитуд гармоник и высота импульса в соответствии с величиной коэффициентов отражения и прохождения. Коэффициент отражения от границы раздела сред при нормальном падении волны, очевидно, не должен зависеть и от поглощения ультразвука в этих средах. [c.147]

Н. П. Алешиным исследовалось влияние статистически шероховатой поверхности на потери чувствительности дефектоскопа при контроле РС-искателем. Была установлена весьма важная для практики возрастающая зависимость между толщиной контролируемого листа и средней высотой неровностей (рис. 20). Эта закономерность обусловлена чисто технологическими причинами. Обычно тонкий лист прокатывается через новые вальцы, имеющие шлифованную поверхность. По мере износа поверхности вальцов их используют для прокатки все более и более толстых листов. Установлено, что в диапазоне толщин 6 —20 мм средние потери чувствительности изменяются от 1 до 7 дБ, при этом среднеквадратичное отклонение составляет 0,6 —1,5 дБ в зависимости от частоты ультразвука. Аналогичные результаты получены в работе [55] для листового проката толщиной 10 — 50 мм. [c.47]

При малых порах и тонких полосках шлаковых включений имеем колоколообразную кривую (кривую Гаусса) с определенным максимумом. Напротив, модуляционная огибающая кривая при плоских дефектах, которые не располагаются непосредственно по направлению ультразвука, пологая. При оптимальном подключении по высоте эхо-сигнала можно сделать заключение об опасности дефектов (большие показания при опасных плоских дефектах, таких как трещины, пересеченные сложные дефекты малые показания — при менее опасных шаровых дефектах, таких как поры, полоски шлаковых включений). [c.207]

Размер дефекта по длине и ширине с помощью ультразвука определяется исключительно точно. Однако по высоте про.ме-жуточного отраженного импульса делать заключение о величине дефекта было бы неправильно, так как высота промежуточного отраженного импульса зависит не только от формы и положения дефекта, но и от таких факторов, как сила импульса, диа.метр контрольной головки, частота и удаление дефекта от контрольной головки. [c.249]

Мы уже знаем, что даже при небольшой, несколько ватт на квадратный сантиметр, интенсивности ультразвука переменные звуковые давления достигают двух и больше атмосфер. Эти переменные давления накладываются на постоянное гидростатическое давление, которое, как известно, определяется высотой столба жидкости в сосуде и давлением газа над поверхностью этой жидкости. Жидкость, налитая в сосуд небольшой высоты, на открытом воздухе испытывает гидростатическое давление, приблизительно равное атмосферному, т. е. 1 кг/см . Если в этой жидкости распространяется звуковая волна, развивающая давление в 0,5 кг/см , то в моменты сжатия суммарное давление, действующее на жидкость, составляет 1,5 атм, [c.23]

Простейший тип механического излучателя ультразвука — всем известный свисток, в котором процесс возбуждения звуковых колебаний происходит за счет того, что струя воздуха разбивается об острый край внутренней полости свистка. Размеры этой полости определяют частоту и, следовательно, высоту получающегося звука чем меньше размеры полости, тем выше звук. Уменьшая размеры, нетрудно добиться того, что свисток начнет издавать звуки очень большой частоты, уже не воспринимаемые ухом. [c.31]

Примером задач этого типа является определение уровня жидкости в закрытом сосуде, например бензохранилище. Из предыдущего ясно, что эта задача легко может быть решена при помощи эхолота, помещенного на дне сосуда (рис. 40, а). В некоторых случаях оказывается более удобной установка эхолота но на дне, а наоборот, на крышке хранилища. В частности, такое размещение лучше, если жидкость очень вязка и с трудом пробивается ультразвуком (рис. 40, б). При верхнем размещении можно также определять высоту засыпки твердых комков, например в доменной печп, или сыпучих тел. [c.75]

Рис. 3-117. Зависимость условной протяженности О дефекта от чувствительности дефектоскопа В4-7И (высота эхо-сигнала к) при прозвучивании алюминиевого сплава АК4-1. Частота ультразвука I = 2,5 Мгц.

Рис. 3-119. Зависимость высоты эхо-сигнала й от глубины залегания отражателя (дефекта) диаметром 3 л л в алюминиевом сплаве АК4-1 при различных частотах ультразвука. Дефектоскоп В4-7И с прямым (цилиндрическим) щупом.

Рис. 3-121. Зависимость высоты эхо-сигнала А от глубины залегания отражателя (дефекта) при прозвучивании различных материалов на частоте ультразвука I = 2,5 Мгц и максимальной чувствительности дефектоскопа В4-7И с прямым (цилиндрическим) щупом.

Неоднородность первого вида (периодичность) может быть устранена периодическим (запрограммированным) изменением необходимой мощности ультразвука, в соответствии с изменением высоты слитка и увеличением затухания колебаний вдоль слитка или же соответствующей подстройкой. [c.499]

Включите генератор и выдвижением настроечного сердечника из каркаса высокочастотного трансформатора постепенно повышайте частоту ультразвука. Как только частота генератора совпадет с основной собственной частотой вибратора, шарик на торце начнет подпрыгивать (рис. 18). Это свидетельствует о значительном увеличении амплитуды колебаний вибратора при резонансе. Высота, на которую поднимется шарик после нескольких ударов его о [c.36]

Если это удастся, вы заметите, как капля па торце вибратора начнет колебаться. Часто эти колебания вначале получаются совсем слабыми лишь наблюдая поверхность капли в отраженном свете, можно обнаружить на ней своеобразные мелкие морщинки . Постепенно отматывайте витки обмотки возбуждения и, подстраивая генератор, добивайтесь более интенсивных колебаний вибр-атора. В результате можно получить ультразвук настолько большой интенсивности, что капля на торце вибратора сильно вспучится и с ее поверхности полетят брызги на высоту до 10—20 см. Под действием столь интенсивных колебаний ферритовый вибратор может быть разорван на части. [c.50]

Наблюдать непосредственно глазом стоячую волну в жидкостях можно, если воспользоваться ориентирующим действием ультразвука. В стеклянную трубку внутренним диаметром 3—6 мм, один конец которой предварительно запаян на пламени газовой горелки или сухого горючего, налейте суспензию алюминиевой краски в ацетоне. Трубку запаянным концом поместите в каплю воды, находящуюся на торце вибратора расположенного вертикально магнитострикционного излучателя. Настраивая генератор в резонанс с вибратором так, чтобы получился ультразвук сравнительно небольшой интенсивности, следите за содержимым трубки. Если вы удачно подобрали интенсивность ультразвука (при большой интенсивности наблюдается сильный акустический ветер) и высоту столба жидкости в трубке, у вас образуется стоячая волна, которую можно видеть благодаря периодическим просветлениям вдоль трубки суспензии алюминиевой краски в ацетоне. Опыт требует тщательности и определенного экспериментального искусства. Гораздо чаще вместо того, что нужно, вы будете наблюдать уже знакомое вам просветление всего столба жидкости. [c.96]

Из формулы (48) следует, что интенсивность ультразвука в фокусе линзы возрастает с уменьшением длины ультразвуковой волны, или увеличением ее частоты. Высота фонтана определяется величиной радиационного давления ультразвука на поверхность жидкости, а последняя однозначно связана с интенсивностью. Таким образом, высота фонтана может служить мерой интенсивности ультразвука. [c.121]

Если теперь включить ультразвук, то столбик жидкости в капилляре станет еще выше. И это явление нетрудно объяснить ультразвуковая волна оказывает радиационное давление на поверхность жидкости в капилляре, и, поскольку оно направлено в сторону, противоположную направлению силы тяжести, жид-кс/сть поднимется по капилляру. Если уровень жидкости в капилляре при включении ультразвука изменился на высоту Н (рис. 82), то радиационное давление, очевидно, равно [c.131]

Рис. 8.24. Схема введения металлической вставки, имеющей небольщую высоту посадочной части, в ПМ с помощью ультразвука а — начало введения 6 — собранный узел 1 — инструмент 2 — вставка 3 — полимерная деталь 4 — рабочий стол

Для сред с переменными параметрами могут изменяться величины Р и с. Например, при обработке ультразвуком расплавов в процессе их кристаллизации, вследствие изменения фазового состояния расплава и его температуры, изменяются величины поглощения и скорости распространения. Таким образом, в процессе обработки непрерывно изменяются Zbx и его составляющие. В качестве другого примера приведем технологическую ванну, в которой ведется процесс ультразвукового эмульгирования. По мере развития процесса и перехода большей части объемов компонентов в эмульсию, состав, а следовательно, и физические параметры среды изменяются. Следует, однако, учитывать, что изменение физических параметров среды в основном влияет на активную составляющую входного сопротивления, а следовательно, расстройка системы происходит в меньшей мере, чем нарушение величины оптимального значения нагрузочного сопротивления. Практически нарушение этой величины для большинства известных нам технологических жидких сред не очень существенно. Больше сказывается изменение габаритов объема, в котором помещена среда. При этом наибольшее влияние на режим оказывает изменение реактивной составляющей, обусловливающей расстройку всей системы. Приведем два примера. 11ри обработке ультразвуком металла в процессе его кристаллизации, в дуговых вакуумных печах с расходуемым электродом слиток непрерывно растет, т. е. изменяется его высота, а следовательно, и величина реактивной составляющей входного сопротивления. Аналогичное положение может иметь место при наложении ультразвуковых колебаний на заготовку, подвергающуюся пластической деформации. С изменением конфигурации и размеров заготовки изменяется реактивная составляющая сопротивления нагрузки, т. е. нарушаются резонансные условия. Таким образом, при обработке ультразвуковыми колебаниями объемов с переменными габаритами возникает задача эффективного ввода энергии колебаний в условиях переменного значения входного сопротивления нагрузки. [c.211]

Если температурно-агрессивная среда является расплавом, условия работы охлаждаемого излучателя осложняются. Пусть излучатель погружен на некоторую небольшую (по сравнению с его высотой I) глубину в расплав. Если режим охлаждения выбран таким, что температура погруженной поверхности излучателя ниже температуры кристаллизации расплава, то на этой поверхности образуется накристаллизовавшийся слой металла, толщина которого Ь зависит от степени охлаждения. При недостаточной мощности колебаний возникшая корка металла вследствие неплотного прилегания к воздушной прослойке будет отражать колебания и воспрепятствует их введению в расплав. Однако выбором необходимой мощности, а также обеспечением условий смачивания расплавом поверхности излучателя (непродолжительной его обработкой ультразвуком в расплаве) можно устранить образование воздушной прослойки. [c.235]

И. Н. Ермоловым, А. 3. Райхманом и В. С. Гребенником [21] выполнен теоретический анализ отражения ультразвука от моделей дефектов в виде угловых отражателей и показано, что отраженное от зарубки поле в основном формируется, в результате двукратного отражения ультразвука от дефекта и поверхности изделия (угловой эффект). Непосредственно отраженные от поверхности вертикальной грани зарубки сигналы пренебрежимо малы. Если ширина 6з и высота йз зарубки больше длины поперечной ультразвуковой волны, а отношение 4 ift /ba 0,5 то, как и плоскодонное отверстие, она обладает крутой и линейной зависимостью амплитуды эхо-сигнала от ее площади. При меньших размерах зарубки эхо-сигнал от нее осциллирует по амплитуде. Перерасчет предельной чувствительности плоскодонного отверстия на предельную чувствительность зарубки выполняется по соотношению [c.86]

При ультразвуковом контроле материалов методом отраженных импульсов с показаниями на экране имеется рефлектограмма для оценки результатов, исходя из которой может быть определено расстояние рефлектора от контрольного щупа и характеристика рефлектора по высоте эхо, которая пропорциональна переменному давлению ультразвука, воспринятого и отраженного щупом. [c.199]

Односторонний непровар характеризуется появлением одиночного отраженного сигнала с координатами, соответствующими расположению его по одной из границ линий сплавления с различной условной высотой. Со стороны наплавленного металла (положение Л преобразователя на рис. 7.30) непровар характеризуется значительными неровностями, что способствует формированию эхо-сигнала большой амплитуды. При прозвучивании со стороны основного металла (положение В) механически обработанная и несплавившаяся кромка листа почти зеркально отражает ультразвук. Эхо-сигнал может появиться лишь от отдельных оплавленных неровных участков. Односторонний непровар вблизи одной из поверхностей изделия наиболее уверенно выяв- [c.256]

При перемещении всего сосуда в вертикальном направлении можно менять расстояние от катода до кварцевого излучателя. Опыт показал, что при этом происходит сильное изменение деполяризующего действие ультразвука. На рис. 62 показано изменение потенциала выделения водорода в зависимости от высоты катода над кварцевым излучателем. (На никелевом катоде в 1 N растворе ГчЧСЬ при pH 2,51 и [c.128]

Звук характеризуется частотой сжатий и разрежений, поочередно сменяющих друг друга. За единицу частоты принято одно колебание в секунду, т. е. герц. Колебания различной частоты воспринимаются нами как звуки различной высоты. Звуки более низкие, чем 30 гц, и более высокие, чем 15 тыс. гц, нами не воспринимаются и фиксируются при помощи специальных приборов. По аналогии с солнечным спектром звуки, имеющие такую частоту, соответственно называются инфразвуками и ультразвуками. Верхняя достигнутая граница частоты составляет приблизительно 100 миллионов колебаний звука в секунду. Скорость распространения звуковых волн зависит от свойств среды в более упругой среде эта скорость выше, чем в менее упругой (в воздухе 340 м1сек, в воде 1500 м/сек, в стали 5800 м/сек). [c.137]

Если ультразвуковой пучок направить вверх,к поверхности жидкости, наблюдается вспучивание жидкости и при дальнейшем увеличении интенсивности эффект фонтанирования. Так, при интенсивности ультразвука в воде в 150—200 вт см на частоте 1,5 мггц фонтан достигает высоты 40—50 см, что представляет собой довольно эффектное зрелище. [c.362]

Импульсы, поступающие на вход усилителя, могут претерпевать в процессе усиления значительные нелинейные искажения, поэтому высота сигнала, видимого на экране электронно-лучевой трубки, не пропорциональна амплитуде принятого прибором сигнала. В связи с этим для измерения степени затухания ультразвуковых колебаний в металле необходим калиброванный делитель напряжения, который позволяет с достаточной степенью точности измерять амплитуду принимаемого сигнала. Глубиномерное устройство вырабатывает короткий импульс, задержанный относительно излучае.мого. Время задержки можно регулировать и определять по заранее отрегулированной щкале. Совмещая импульс глубиномера с отраженным импульсом, можно определить расстояние от передней стенки изделия до отражающей поверхности, если известна скорость ультразвука в данном материале. [c.254]

Возникает естественный вопрос где же находится верхняя граница ультразвуков, т. е. какова частота самых высоких ультразвуков Ответ на этот вопрос можно дать, если исходить из следующих соображений. При распространении звуковых волн часть их энергии поглощается средой, в которой они распространяются. Величина этой поглощенно] доли зависит от свойств среды. Как правило, больше всего энергии поглощается в газах, меньше в жидкостях и еще меньше в твердых телах, в частности в металлах, кристаллах кварца и т. д. При этом поглощение всегда возрастает с увеличением частоты колебаний, т. е. высоты звука. Хорошим примером, подтверждающим это положение, является звучание удаляющегося оркестра с увеличением расстояния сначала пропадают высокие звуки флейт и кларнетов, затем средние — корнетов и альтов, и, наконец, на значительных расстояниях слыншн только большой барабан. Самые низкие звуки распространяются на самые далекие расстояния. [c.10]

Анализ результатов испытаний показал, что арки не имеют внутренних дефектов, о чем свидетельствует равномерное изменение скорости ультразвука по длине арки. Небольшое расховдение скоростей ультразвука по высоте арки объясняется тем, что термообработка аров проводилась снизу. [c.102]

ПОВЕРХНОСТНАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ультразвуком (ультразвуковое упрочнение) — упрочняюще-чистовая обработка деталей машин и приборов пластич. деформированием поверхности с помощью инструмента, совершающего колебания с УЗ-вой частотой. Упрочняюще-чистовая обработка поверхности деталей применяется с целью повышения их долговечности и надёжности и заключается в пластич. деформировании, к-рое уменьшает высоту микронеровностей и создаёт в поверхностном слое сжимающие остаточные напряжения. Обработка производится очень твёрдьш наконечником сферич. или цилиндрич. формы, к-рый прижимается к обрабатываемой поверхности и перемещается вдоль неё. При обычной обработке (без УЗ) инструмент прижимается с силой Р 50—500 кгс, и форма тонкостенных деталей при этом искажается. Колебания наконечника с УЗ-вой частотой позволяют уменьшить Р на порядок. Это обусловлено тем, что при контакте инструмента, колеблющегося с УЗ-вой частотой, и обрабатываемой поверхности возникает удар, ири к-ром мгновенные значения усилий, носящих импульсных характер, во много раз превосходят значения статич. усилий прижпма. [c.254]

Звукокапиллярный эффект — аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием ультразвука. При этом высота подъема и глубина проникновения значительно превышают соответствующие величины, обусловленные силами поверхностного натяжения жидкости. Механизм звукокапиллярного эффекта заключается в том, что жидкость поднимается по капиллярам в результате импульсов давления, возникающих при захлопывании кавитационных полостей, локализованных в сечении капилляра. Продолжительность т импульсов давления оценивается по времени максимального давления рщах при захлопывании полости. Рассчитано, что т = 2,3-10 с. За время т жидкость в капилляре приобретает скорость Vi а дальше продолжает двигаться по инерции до момента следующего захлопывания кавитационной полости. Высота, на которую) поднимается жидкость за один период колебаний Г, составляет = = (Г —т). Величина VI вычисляется с учетом сечения капилляра, массы столба жидкости и сил вязкого трения, препятствующих 1юдъему жидкости. Общая высота подъема жидкости в капилляре [c.140]

На рис. 33 приведены экспериментальные [39] кривые зависимости высоты фонтана в воде от избыточного статического давления газовой среды (воздуха). Верхняя ветвь кривой 1 соответствует увеличению избыточного давления в свежей водопроводной воде, нижняя — отражает изменение высоты фонтана при снижении давления до атмосферного, Напряжение на излучателе, имеющем частоту собственных колебаний 2,0 Мгц, в течение всего эксперимента поддерживалось постоянным. В этой работе [39] показано, что совсем другие результаты получаются при проведении того же эксперимента с тщательно дегазированной (ва-куумированной с наложением ультразвука) дистиллированной водой. Кривая изменения высоты фонтана (кривая 3) в такой воде не имеет провала, а прямой ход полностью совпадает с обратным. С увеличением избыточного давления происходит лишь незначительное монотонное уменьшение высоты фонтана. При давлении 10 атм высота фонтана уменьшается не более чем на 6% от первоначальной (при р = 0). При повторном измерении изменения высоты фонтана в этой же воде без ее дополнительной дегазации оказалось, что на кривой Н появляется небольшой провал, глубина которого растет с увеличением количества циклов повторных измерений. Это объясняет гистерезис кривой зависимости высоты фонтана Н от величины избыточного давления р . Кривая 2 на рис. 33 соответствует эксперименту с дистиллированной водой, отстоявшейся в течение длительного времени (без дегазации). По своему типу эта кривая занимает промежуточное положение между кривыми 1 та. 3. Ильин и Экнадиосянц исследовали экспериментально зависимость высоты фонтана в органических жидкостях (тетралин, фталаты, спирты) от величины избыточного статического давления воздуха над жидкостями. Найденные в результате этих экспериментов кривые похожи на кривую 3 рис. 33. Таким образом, эти экспериментальные результаты позволили установить, что характерный провал на кривых изменения высоты фонтана есть свойство, присущее только недегазированной воде. Тщательно дегазированная вода и органические жидкости этим свойством не обладают. [c.364]

В УЗ-дефектоскопии используют три способа ввода энергии упругих колебаний в изделие — контактный, щелевой и иммерсионный. Независимо от способа ввода ультразвука в изделие высота перовиостеи поверхности, [c.208]

Рассеяние ультразвука на неровной поверхности зависит от параметра Рзлея Рц = 2консо Ь, где к-—волновое число он-—среднеквадратическое отклонение высоты неровностей б — угол падения на дефект. Анализ реальных трещин сварных соединений показал, что в зависимости от причин, их породивших, они относятся либо к гладким с малым параметром Рэлея, либо имеют большие неровности, тогда параметр Рэлея велик. В первом случае обратное отражение от трещины мало, а во втором дефект довольно хорошо выявляется совмещенным преобразователем при наклонном падении. Иногда вместо он вводят рь — средний радиус кривизны неровностей. Соответствующий измененный параметр Рэлея лучше характеризует шероховатость дефекта с точки зрения рассеяния ультразвука. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...