Усилители ультразвука

Табл. 2. — Параметры усилителей ультразвука на ПАВ

Усилители ультразвука. В простейшем усилителе УЗ (рис. 3) радиочастотный импульс от генератора 1 поступает на преобразователь 2 (обычно кварцевую пластинку определён- [c.357]

Табл. 2. — Основные параметры некоторых экспери Ментальных усилителей ультразвука

Условия синхронизма 224 Усилители ультразвука 357 [c.400]

Ультразвук, как и электромагнитные волны, теперь можно обрабатывать радиотехническими способами — генерировать, усиливать, модулировать, выпрямлять, фильтровать и т. д. А это открывает перед ультразвуком большие перспективы в области связи. В среде, где невозможно использовать радиоволны, например под водой, на помощь приходят усилители ультразвука. Так на стыке двух наук — ультраакустики и радиоэлектроники— возникло новое направление — акустоэлектроника. [c.137]

Формирователь управляющего напряжения автоматической временной регулировки чувствительности (ВРЧ) предназначен для выработки напряжения, управляющего во времени коэффициентом усиления приемного тракта дефектоскопа. Применение системы ВРЧ позволяет уменьшить время восстановления усилителя после перегрузки его зондирующим импульсом. Кроме того, система ВРЧ позволяет компенсировать ослабление УЗ-колебаний в контролируемом изделии, обусловленное дифракционным расхождением и затуханием ультразвука. В некоторых дефектоскопах форму управляющего напряжения ВРЧ можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки. [c.182]

Для бесконтактного возбуждения и приема ультразвука очень важен вопрос согласования датчика с генератором при возбуждении и датчика с усилителем при приеме ультразвука. Особую важность согласование приобретает при работе параметрического датчика в совмещенном варианте. Известно, что у накладных параметрических датчиков полоса пропускания несколько шире [1] по сравнению с другими типами датчиков, следовательно, их использование желательно при соответствующем их согласовании с передающими и приемными цепями. [c.243]

Идеальным прибором для ЭМА возбуждения и приема ультразвука должно быть устройство, воздействующее на высокочастотную катушку сильным и очень коротким высокочастотным импульсом. После окончания мощного импульса усилитель должен быть готов к приему эхо-сигнала без добавления к нему какого-либо шума или искажений. Практически приблизиться к этому можно, создавая более мощные импульсы высокочастотного поля, включая и выключая их с максимально доступной быстротой и используя малошумящий линейный приемник, который восстанавливает чувствительность после перегрузки мощным импульсом. Эти соображения и положены в основу устройства, описанного ниже. [c.124]

Принятый сигнал с преобразователя 2 подается на усилитель 5, а затем на формирователь 10. На выходе формирователя образуется временной интервал, длительность которого равна времени распространения ультразвука от излучающего до приемного преобразователя. Если один из них установить на неподвижной, а другой [c.183]

На фиг. 12 показана схема простейшей конструкции для сварки пластмасс ультразвуком. Основной узел машины — вибратор 1, изготовленный из пермендюра и охлаждаемый водой. Вибратор преобразует ток высокой частоты, получаемый от ультразвукового генератора, в механические колебания, которые передаются на волновод 2, являющийся одновременно усилителем — концентратором механических продольных колебаний. Конец волновода 2 служит рабочим органом. [c.203]

Таким образом, электрическая энергия от сети через генератор 1, усилитель 2, выпрямитель 3, вибратор 4, конусный трансформатор 6 преобразуется в механическую энергию колебания инструмента 7 с амплитудой от 10 до 100 лк. Под инструмент 7 по особому шлангу 9 подается жидкость, в которой находятся частицы абразива во взвешенном состоянии. Под действием ультразвуковых колебаний инструмента 7 частицы абразива с большой силой ударяют по обрабатываемому материалу 10 и выбивают из него очень малые частицы — пылинки. Так как частиц абразива много, а частота ударов соответствует частоте колебаний ультразвука, то, несмотря на очень маленькие размеры выбиваемых частиц, процесс идет довольно интенсивно. [c.176]

А—установка для исследования неслышимых звуков (ультразвуков) Б—установка для исследования слышимых звуков /—машина трения 2—усилитель 3—осциллограф 4—наушник 5—микрофон 6—магнитофон. [c.57]

Рис. 115. Установка для измерения скорости ультразвука и его поглощения импульсным методом. Слева — генератор импульсов и излучатель, справа — приёмник, усилитель и электронный осциллограф.

Рис. 207. Осциллограмма реверберации моря, а — ультразвуковой импульс (частота ультразвука 23,5 кгц), посылаемый в горизонтальном направлении. В момент времени б излучатель подключён к усилителю, в моменты виг чувствительность усилителя увеличена.

Таким образом, эхо-сигнал ультразвуковой частоты преобразуется в сигнал звуковой частоты. Напряжение с выхода гетеродинного усилителя подаётся далее на репродуктор и на вертикально отклоняющие пластины электронного осциллографа. По картине, возникающей на экране осциллографа при выбранной соответствующим образом развёртке, начало которой совпадает со временем посылки импульса, можно произвести измерение расстояния до отражающего объекта. Отличие от разобранного нами ранее случая применения импульсного метода для измерения скорости ультразвука в [c.341]

Величина сигнала на выходе усилителя прибора быстро возрастает с уменьшением расстояния до дефекта. При контроле зоны наплавленного металла, расположенной на малых расстояниях от пьезопреобразователя (на глубине 50—70 мм), величина сигнала от дефекта той же величины возрастает примерно в 1000 раз. В этих условиях высокая чувствительность дефектоскопа становится излишней и может лишь мешать контролю, так как в этом случае будут регистрироваться отражения ультразвука от мелких неопасных дефектов и структурных неоднородностей. [c.80]

Коэффициент А характеризует приемно-передающие свойства пьезопреобразователя и степень его согласования со средой, в которой распространяются УЗК, а также с усилителем и генератором дефектоскопа. Коэффициент А зависит от физических констант и размеров пьезопреобразователя, от акустического импеданса среды и материала демпфера, от качества акустического контакта между искательной головкой и средой (исследуемым металлом), а также от электрических параметров выхода генератора и входа приемника дефектоскопа. Вычисление коэффициента А затруднительно, поэтому его удобнее всего определять экспериментальным путем. Для определения А можно воспользоваться отражением ультразвука от бесконечной плоскости, перпендикулярной к оси искателя, т. е. практически от противоположной стенки (два) контролируемого изделия. [c.119]

Ультразвуковой метод контроля основан на способности высокочастотных колебаний (от 0,8 до 2,5 МГц) проникать в металл шва и отражаться от поверхности дефекта, находящегося в сварном шве. Ультразвуковые колебания получают с помощью пластинки из кварца и тита-ната бария, которые вставляют в держатели-щупы. Отраженные колебания улавливаются искателем, преобразуются в электрические импульсы, подаются на усилитель и воспроизводятся индикатором. В соответствии с ГОСТ 14782—76 существуют два метода ультразвуковой дефектоскопии теневой и эхо-импульсный. Ультразвуковой метод контроля применяют для металла толщиной не менее 4 мм. Для контроля сварных швов ультразвуком применяют ультразвуковые дефектоскопы УЗД-7Н, ДУК-13, УДМ-1М и др. Перед применением ультразвукового контроля сварной шов зачищают от шлака, металлических брызг, окалины на 50—80 мм с каждой стороны шва. Зачищенную поверхность протирают и наносят на нее слой контактной смазки. В качестве смазки применяют автол марок 6, 10, 18, компрессорное, трансформаторное или машинное масло. Схема ультразвукового контроля представлена на рис. 130. [c.278]

Процесс параметрического усиления является одним из наиболее интересных нелинейных эффектов в системах с распределенными параметрами, пригодным для исиоль-зования в различных практических устройствах. Так, применяемые в акустике приемники ультразвука в большинстве случаев состоят из акустической антенны, электромеханического преобразователя и усилителя электрических колебаний. Пределы чувствительности такого приемника в значительной ме е определяются собственными шумами преобразователя. Непосредственное усиление акустического сигнала до преобразования повысит чувствительность приемного устройства. Поэтому проблема прямого усиления ультразвука представляет особый интерес. [c.168]

Отраженные от дефекта импульсвл упругих колебаний подаются на пьезопластину и преобразуются в ней в электросигналы. Эти колебания усиливаются в усилителе, затем подаются кл экран электронно-лучевой трубки. При развертке расстояние от зондирующего импульса до принятого сигнала пропорционально времени прохождения импульса от пьезонластипы до дефекта и обратно. По числовому значению скорости и времени прохождения ультразвука можно определить координаты дефекта. Отклонение луча на электронно-лучевой трубке в вертикальном направлении характеризует амплитуду с сигнала и пропорционально значению размера дефекта. [c.132]

Ультразвуковые дефектоскопы предназначены для излучения ультразвуковых колебаний, приема эхо-сигналов, установления положения и размеров дефектов. Простейшая структурная схема эходефектоскопа изображена на рис. 6.22, о. Здесьгенератор I возбуждает короткие электрические импульсы и подает их на излучатель 2, который работает как пьезопреобразователь и преобразует данные импульсы в ультразвуковые колебания (УЗК). УЗК распространяются в объект контроля (ОК) 3, отражаются от дефекта и противоположной стороны ОК, принимаются приемником 4 (излучатель и приемник может быть одним и тем же элементом при совмещегшой схеме пьезопреобразователя). Приемник 4 превращает УЗК в электрические сигналы и подает их на усилитель 5, а затем на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки, на которой формируются пики импульсов I, II, III (верхняя часть рисунка), характеризующие амплитуду эхо-сигналов. Одновременно с запуском генератора импульсов 1 (или с некоторой заданной задержкой во времени) начинает работать генератор развертки 7. Правильную временную последовательность их включения и работы (а также правильную последовательность работы других узлов дефектоскопа, не показанных на рисунке) обеспечивает синхронизатор 6. Синхронизатор приводит в действие генератор развертки 7. Сигнал, поступающий на генератор развертки 7, направляется на гори-зонтально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. При этом на электронно-лучевой трубке появляется горизонтальная линия (линия развертки дефектоскопа), расстояние между пиками пропорционально пути импульса от излучателя до отражателя и обратно. Таким образом, развертка позволяет различать по времени прихода сигналы от различных отражателей ультразвука (от дефекта II, донный III) и их отклонение от зондирующего I. [c.178]

Резонатор контактных раздельно-совмещенных преобразователей (рис. 23, в) состоит из двух призм 8 с приклеенными к ним пьезопластинами /, которые разделены электроакустическим экраном 9. Он служит для предотвращения прямой передачи ультразвука от излучающей пьезопластины, подключенной к генератору, к приемной пьезопластине, подключенной к усилителю электронного блока дефектоскопа. [c.204]

Блок-схема одного из вариантов этого метода [46] показана на рис. 75. Здесь 1 — низкочастотный модулятор. Модулированный по амплитуде высокочастотный сигнал от генератора 2, после фильтра-пробки 3 на частоту модуляции, подается на источник ультразвука 5 (кварцевую пластинку). В стержне 6, в результате нелинейного взаимодеист-. ВИЯ компонент спектра модулированного сигнала, выделяется низкая частота модуляции, иначе говоря, происходит детектирование на нелинейной упругости стержня. Если частота детектированного сигнала совпадает с одной из низших собственных частот стержня, наблюдается резонанс. При высокой добротности стержня детектированный сигнал достаточно велик и принимается низкочастотным бесконтактным магнитоэлектрическим приемником 8, затем усиливается усилителем 9 и подается на осциллограф 10-, 4 ж 11 — вольтметры. На немагнитные стержни приклеивалась ферромагнитная пластинка 7. [c.338]

Другое направление применения данных материалов — пьезополупроводниковые акустические усилители. В обычных условиях акустическая волна взаимодействует со свободными носителями заряда, увлекая их в направлении распространения, что приводит к дополнительному затуханию. Однако если к кристаллу приложить высокое напряжение, приводящее к дрейфу носителей заряда в направлении распространения волны со скоростью, превышающей скорость ультразвука, то носители будут передавать часть своей энергии акустической волне, которая таким образом будет усиливаться. Получится распределенный усилитель акустических сигналов или активная ультразвуковая линия задержки. [c.241]

Пз пьезоэлектрической керамики изготовляют всевозможные из делпя используемые для радиотехники и электроники в микрофонах, звукоснимателях и приемниках ультразвука, датчиках давления, диэлектрических усилителях, модуляторах и других управляемых устройств, в счетно-решающей технике в качестве запоминающих устройств и др. [c.504]

В этих приборах используется звук высокой частоты, неслышимый человеческим ухом. Это так называемый ультразвук, имеющий свыше 15 000 колебаний в секунду. Ультразвуковые колебания вырабатывает специальный вибратор 1 (рис. 200), работающий от высокочастотного генератора. Этим колебаниям можно придать форму луча и направить куда нужно. Если луч направить в толщину металла поковки, имеющей дефект 2, то ультразвуковой луч, дойдя до дефекта, отразится и попадет на специальный искатель 3, преобразующий ультразвуковые колебания в электрические, т, е. в электрический ток. Далее ток проходит через усилитель и направляется в прибор, называемый осциллографом, где он изображается на экране, подобном экрану телевизора (рис. 200, б). Дефект обнаруживается в виде пика. По величине пика можно судить о размерах и глубине дефекта. [c.325]

Длительность процесса сварки исчисляется для деталей малой толщины долями секунды На фиг. 10 приведена схема установки, разработанной МВТУ и МЭИ для получения точечных соединений ультразвуком. Вибратор 1, обмотка которого питается током высокой частоты, изготовлен из пирмендюра и охлаждается водой. Вибратор служит для преобразования тока высокой частоты в механические колебания, которые передаются на волновод 2, являющийся одновременно усилителем-концентратором механических колебаний. На конце волновода имеется выступ 3, который служит одним из электродов. При сварке деталь 4 зажимается между вы- [c.141]

Если распространяющиеся от пьезоэлектрического излучателя ультразвуковые колебания, пройдя через испытуемый материал или отразившись от включения, попадут на другую пьезоэлектрическую пластинку (приемник), то в последней возникнут упругие деформации, которые будут сопровождаться появлением на -ее электродах зарядов переменного знака с частотой, равной частоте ультразвуковых колебаний. Снимаемое с электродов приемника напряжение усиливается с помощью электронного усилителя и воспроизводится каким-либо индикатором. Пьезопреобразователи электрических колебаний в ультразвуковые используются для ввода ультразвуковых волн в испытуемый образец они носят название излучающих искательных головок, а устройства, прерб-разующие ультразвук в переменное напряжение, называются приемными искательными головками. В качестве пьезоэлемента в искателе используется пластинка кварца или поляризованной сегнетокерамики на основе титаната бария. С помощью пьезопреобразователей может быть, вообще говоря, получена сила ультразвука до 50 вт1см от кварцевых пластин и до 20 вт1см 298 [c.298]

Фотография весьма удобной установки для измерения скорости и поглощения ультразвука в жидкостях приведена на рис. 175. От генератора электрических колебаний (так называемого генератора стандартных сигналов — прибора, широко применяемого в радиолабораториях для многочисленных целей, например для настройки и градуировки радиоприёмников на фотографии не показан) напряжение синусоидальной формы нужной частоты подаётся по экранированному кабелю на усилитель напряжения (прибор слева). [c.270]

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]

Импульсный генератор возбуждает задающий кварц. При хорошем акустическом контакте в шов посылается илшульс колебаний длительностью 0,5—10 мксек, за которым следует пауза 1 — 5 мксек. Достигнув противоположной стороны шва, ультразвуки отражаются и улавливаются приемным щупом. Прп наличии дефекта ультразвуки отражаются от него ранее, чем достигнут противоположной стороны, и попадают па приемный щуп, сигналы которого усиливаются усилителем и подаются на электронно-лучевую трубку. [c.647]

На пьезоэлектрическом эф кте основана работа ультразвуковых дефектоскопов — приборов для выявления дефектов в изделиях, в том числе и в сварных швах. Для проверки качества сварного шва дефектов скоп подключают к сети переменного тока (рис. 215). Рядом со сварным щвом устанавливают пьезоэлектрический щуп 1 с пластинкой из титаната бария. Автоматическое изменение знаков зарядов на поверхности пластинки достигают при помощи лампового генератора 2. Если от этого генератора сообщить пластинке импульс электрических колебаний, то пластинка пошлет в шов короткий ультразвуковой импульс такой же частоты. Первоначальный электрический импульс пос-че его усиления в усилителе 3 будет зарегистрирован на экране катодной трубки 4 в виде пика а светящегося луча. Попав в бездефектный шов, пучок ультразвука достигает противоположной стороны сварного соеди- [c.483]

При рассмотрении параметрических явлений применяется исключительно спектральный подход. Он очень удобен в радиотехнике или в нелинейной оптике, где наличие сильной дисперсии позволяет реализовать взаимодействие только между несколькими волнами в акустике же спектральные методы используются гораздо реже. Вместе с тем проблема реализации параметрических усилителей и генераторов ультразвука остро поставила вопрос о создании искусственных систем с дисперсией, поскольку только в таких системах усиление может быть значительным (см. 2, 3). Поэтому необходимо начать излонтение именно со спектрального подхода к задаче. [c.146]

На основе монокристаллов сульфида кадмия в настоящее время изготавливают твердотельные усилители и генераторы ультразвука, широкополосные устройства для задержки и оптимальной фильтрации радиосигналов, кодирования и запо-М1 нания информации, модуляторы света и т. д. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...