Колебания пьезоэлектрические

Ультразвуковой дефектоскоп состоит из генератора электрических колебаний, пьезоэлектрических щупов-излучателей, усилителя электрических колебаний и индикатора (показывающего стрелочного прибора или осциллографа). В промышленности применяют ультразвуковые дефектоскопы с непрерывным излучением и импульсные. [c.110]

С помощью имеющегося в распоряжении прибора для измерения собственной частоты (рис. 122) следует измерить три основных колебания с собственными частотами Д, д, и /1, т-о. после того как были определены размеры, объем и масса образцов. Измерение колебания при растяжении, изгибе и кручении проводят посредством самовозбуждения или внешнего возбуждения путем подвода двух тонких проволок, которые переносят колебания пьезоэлектрического возбудителя (генератора) колебаний на образец, т. е. принимают частоты образца от пьезоэлектрического приемника. Если условия связи выбраны таким образом, что проволочки на противоположных торцах находятся под небольшим давлением, то могут быть получены (возбуждены) все виды колебаний при известных обстоятельствах. Для крутильного колебания, однако, необходимо преимущественно выбирать возбуждение в поперечном направлении, т. е. прижимать проволочки сверху на концах испытуемого образца перпендикулярно к продольному положению образца. Для этого пьезоэлектрические системы возбудителя и приемника должны быть укреплены на боковых планках. С по- [c.219]

Авторы работы [30] исследовали сдвиговые колебания пьезоэлектрического цилиндра с системой (2т) разноименно заряженных электродов с потенциалами Vq на поверхности г = а. Представляя решение уравнений электроупругости в форме тригонометрических рядов и удовлетворяя смешанным условиям на поверхности цилиндра г = а, они сводят задачу к системе парных рядов-уравнений, которая путем введения вспомогательной функции (т в), пропорциональной распределению заряда на электроде, преобразуется далее к интегральному уравнению первого рода [c.586]

Резонансную частоту колебаний пьезоэлектрической пластинки из титанита бария можно определить из следующего уравнения [c.82]

Возбуждение колебаний пьезоэлектрических пластин. Виды колебаний. Для возбуждения колебаний пьезоэлектрических пластин необходимо к их граням подавать электрические заряды переменного знака от какого-либо генератора. С прекращением подачи зарядов амплитуды колебаний пьезоэлектрической пластинки будут быстро или медленно убывать в зависимости от плотности окружающей среды, крепления пластинки в зажиме, ее геометрических размеров и т. д. Такие колебания называются затухающими. [c.96]

МОДЫ КОЛЕБАНИЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ [c.265]

Задачи об электромеханических колебаниях пьезоэлектрических элементов могут решаться теми же методами, что и соответствующие задачи о механических колебаниях, однако при этом необходимо вводить в рассмотрение дополнительные переменные и граничные условия. Так же как и в чисто механических задачах, при решении которых граничные условия в значительной мере определяют выбор той или иной системы координат, удается избежать необоснованного усложнения, если потребовать, чтобы форма записи пьезоэлектрических уравнений, т. е. выбор зави- [c.265]

Колебания пьезоэлектрических стержней и пластин [c.32]

Теория распространения упругих волн в пьезоэлектрической среде и колебаний пьезоэлектрических резонаторов базируется, с одной стороны, иа основных законах механики, с другой стороны, на уравнениях Максвелла, описывающих электромагнитное поле. Это следующие законы [c.32]

Прн дальнейшем рассмотрении колебаний пьезоэлектрических резонаторов будем исходить из этих уравнений движения н равенства (2.7). [c.34]

Система четырех дифференциальных уравнений (2.78) описывает колебания пьезоэлектрических пластин. [c.51]

Точное решение системы (2.98) для пластины произвольной симметрии до настоящего времени не было найдено. Тем не менее предпринимались попытки отыскать методы, с помощью которых можно было бы приблизиться к такому решению. Один из методов, которому в 60—70-е годы уделялось значительное внимание, исходит из выражения результирующего колебания пьезоэлектрической пластины в виде суммы колебаний, для которых предполагается возникновение более простых (например, двумерных) стоячих волн. Поэтому в данном разделе остановимся более подробно на колебаниях, при которых возникают двумерные стоячие волны. [c.54]

Колебания пьезоэлектрических стержней н пластин [c.61]

Приближенное решение уравнений колебаний пьезоэлектрических пластин [c.64]

Влияние упругих свойств электродов на контурные колебания пьезоэлектрических пластин с частичным металлическим покрытием [c.92]

Решение уравнений колебаний пьезоэлектрических пластин, основанное на разложении механических и электрических величин в степенной ряд, является не единственным приближенным решением. Появились и некоторые другие решения, в которых используется разложение соответствующих величин в ряд. Из них здесь кратко будут описаны два. [c.110]

Использование этого способа решения уравнений колебания пьезоэлектрических пластин по толщине было довольно подробно описано в монографии [35], а в связи с использованием продольных колебаний по толщине в монолитных фильтрах также и в работе [56]. В работе [55] приведено дальнейшее упрощение данного приближения, сводящее проблему до одномерного решения путем введения средних значений смещений в направлении ширины пластины, подобно тому как описано в разд. 3.2. [c.111]

Второй способ основан иа нелинейном описании колебаний пьезоэлектрического резонатора. Он был подробно рассмотрен в работах [76] и [77]. [c.148]

Андреев Н. Н., Равновесие и колебания пьезоэлектрического кристалла, Журн. прикл физ., 5, 119 (1928). [c.698]

Для этих целей пьезоэлектрическим преобразователем возбуждаются ультразвуковые колебания. Возбуждение их происходит в результате так называемого пьезоэффекта — электрические колебания, поданные на пластину, преобразуются в механические. Это имеет место вследствие перестройки в расположении кристаллов пластины из кварца, титаната бария и д )., оси которых под действием проходящего тока поворачиваются в металле, а в результате этого поворота изменяется и суммарная длина пластины. Эти удлинения, следующие непрерывно друг за другом, создают волну. [c.125]

Предусилители для пьезодатчиков. Пьезоэлектрические датчики ускорениий н сил наиболее часто используют в аппаратуре для измерения параметров механических колебаний. Пьезоэлектрический преобразователь этих датчиков имеет емкостное внутреннее сопротивление и вырабатывает электрический заряд, пропорциональный измеряемому сигналу. Пьезоэлектрический преобразователь момшо рассматривать как источник заряда, тока или напряжения. Соответственно различаюг предусилители заряда, тока и напряжения. Выходные сигналы пропорциональны соответственно указанным входным величинам. Наибольшее применение находят предуси- [c.234]

Мадорский В. В., Устинов Ю. А. Построение системы однородных решений и анализ корней дисперсионного уравнения антисимметричных колебаний пьезоэлектрической плиты. — Прикл. механика и техн. физика, 1976, № 6, с. 138—146. [c.276]

Сигнал зависит от X vi d. При изменении d изменяется длина волны, которая дает на приемнике фотоумножителя максимум интенсивности. Поэтому величина наблюдаемого сигнала при каждом значении d позволяет непосредственно сделать заключение об интенсивности волны соответствующей длины в падающем на интерферометр излучении. Одна из пластин интерферометра монтируется на кольцо из пьезоэлектрического материала. Напряжение, подаваемое на пьезоэлектрическое кольцо, подбирается так, чтббы соответствующее изменение d обеспечивало прохождение всей дисперсионной области около длины волны Я, при которой-возникает максимум интенсивности в центре интерференционной картины, регистрируемой приемником фотоумножителя. Сигнал, с фотоумножителя подается на осциллограф, а развертка осциллографа синхронизируется с частотой колебаний пьезоэлектрического кольца. В результате на экране осциллографа можно визуально наблюдать картину распределения интенсивности по длинам волн в некотором масштабе. Наблюдаемые величины затем пересчитываются на длины волн, и определяется искомый спектр излучения. [c.178]

Ультразвук пре, ставляет собой упругие колебания материальной среды с частотой колебаний выше 20 ООО гц, т. е. выше верхней границы слухового восприятия. Существует несколько способов получения ультразвуковых колебаний. Наиболее распространенным является способ, основанный на пьезоэлектрическом эффекте некоторых кристаллов (кварца, сегнетовой соли) или искусственных материалов (титаната бария). Этот эффект заключается в том, что если противоположные грани пластинки, вырезанной из кристалла, например кварца, заряжать разнсименными зарядами электричества, то она будет деформироваться в такт изменениям знаков зарядов. Изменяя знаки электрических зарядов с частотой выше 20 тысяч колебаний в секунду, получают механические колебания пьезоэлектрической пластинки той же частоты, передающиеся в окружающую среду в виде, ультразвука. [c.591]

Итак, для создания в среде ультразвуковых лолебаний на пьезоэлектрическую пластинку подают переменное электрическое поле обычно с частотой, равной частоте собственных колебаний пластинки, т. е. в резонанс. Вследствие этого амплитуда колебаний пьезоэлектрической пластинки возрастает, а вместе с тем увеличивается и механическая мощность ультразвуковых колебаний, отдаваемая в металл. [c.82]

Если ультразвуковые колебания, распространяющиеся от пьезоэлектрической пластинки, пройдя через какую-либо среду, попадут на д )угую пьезоэлектрическую пластинку, то последняя под воздействием этих колебаний будет изменяться в своих размерах, т. е. колебаться при мехапических колебаниях пьезоэлектрической пластинки на ее по верхностях возникнут электрические зарядьи, которьие могут быть сняты при помощи электродов, усилены, например, в электронном усилителе и воспроизведены каким-либо индикатором. [c.93]

Практически для возбуждения колебаний пьезоэлектрических пластинок к их поверхностям прикладывают неременное электрическое поле (или, как говорят, пластинку вносят в переменное электрическое поле) таким образом, чтобы направление поля совпало с пьезоэлектрической осью. Для этого пластинку помещают между обкладками конденсатора, подключенного к источнику переменного тока. [c.96]

Ультразвуковая энергия от излучающей пьезоэлектрической пластинки нроходит через испытуемый образец и принимается другой приемной пластинкой, которая является дном электронно-лучевой трубки. Так как амплитуда колебания пьезоэлектрической пластинки в каждой точке пропорциональна падающей ультразвуковой энергии в этой точке, то, следовательно, и пьезоэлектрические заряды, возникающие на поверхности пластинки, пропор- [c.118]

В качестве первого примера квазиэлектростатических колебаний пьезоэлектрической структуры рассмотрим колебания или моды в объеме пластины (рис. 4.7.1). Пластина конечной толщины занимает область —Л/2 z < h/2 физического пространства. Ее свободные ненапряженные поверхности z = /г/2 контактируют с плоскими электродами, соединенными с источником напряжения V с частотой ш. Электроды, естественно, изготовлены из проводящего материала, но их толщина считается очень малой по сравнению с h, поэтому в задаче о колебаниях учитываются только свойства пьезоэлектрического материала пластины, но не электродов. Частотный диапазон [c.240]

В качестве второго примера квазиэлектростатических колебаний пьезоэлектрической структуры рассмотрим возбуждение колебаний в бруске толщиной h, шириной w и длиной I > [c.245]

Пьезоэлектрические кристаллы и керамика являются наиболее вагкиыми материалами, которые используются в приемниках и излучателях акустических колебаний. В этой главе волновые уравнения, выведенные в гл. 1 для обычных твердых тел, обобщаются включением линейного взаимодействия электрических и механических переменных. Описываются свойства наиболее интересных пьезоэлектрических материалов, причем особое внимание уделяется поликристаллическим поляризованным сегнето-электрикам, которые обычно называют пьезоэлектрической керамикой. Описываются общие моды колебаний пьезоэлектрических тел. Некоторые из последующих глав, в которых рассматриваются методы акустических измерений и применения, содержат дополнительные данные о пьезоэлектрических материалах. [c.204]

Рис. 7.20. Прием-ВОЛНЫ с прямоугольной формой колебания пьезоэлектрической [1ласти-ной, согласованной с обеих сторон. Изменение напряжения приема и в зависимости от времени д гя различных длин волн

Двумерную приближенную теорию колебаний пьезоэлектрических пла-С1ИН, разработанную Миндлиным и др. [32, 33, 54], использовал Ли [19] для случая чисто упругих связанных колебаний — сдвиговых по грани, из- [c.99]

Аналогичный метод использовал Петерман [3737, 3738], чтобы зафиксировать состояние колебания пьезоэлектрического источника звука. Для этой цели экран из предварительно освещенного фосфоресцирующего вещества помещался на расстоянии нескольких миллиметров от колеблющейся кристаллической пластинки в жидкости. [c.209]

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. В дефектоскопии применяют пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, основанный на возбуждении механических колебаний (вибрации) в пьезоэлектрических материалах (кварц, сульфат лития, титанат бария и др.) при наложении переменного электрического поля. Упругие колебания достигают максимального значения тогда, когда частота электрических колебаний совпадает с колебаниями пьезопластины датчика. Частоты ультразвуковых колебаний обычно превышают 20 000 Гц. [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...