Ультразвуковая локация

Метод ультразвуковой локации, предложенный и разработанный С. Я. Соколовым, следует рассматривать как начало ультразвукового видения и ультразвуковой микроскопии, что само по себе должно быть отнесено к научным открытиям крупного значения [c.352]

Пионером в области ультразвукового контроля (ультразвуковой дефектоскопии) был советский ученый С. Я- Соколов. В 1928 г. он предложил использовать метод ультразвуковой локации для обнаружения дефектов в металлических изделиях. Посылая в изделие ультразвуковые импульсы и принимая отраженные импульсы, можно не только обнаружить наличие дефекта, но установить его размер и месторасположение. [c.408]

Летучие мыши, имея совсем слабое зрение или вовсе не имея его, ориентируются в своём полёте и ловят добычу методом ультразвуковой локации. Своим голосовым аппаратом [c.160]

Летучие мыши, имея совсем слабое зрение или вовсе не имея его, ориентируются в своем полете и ловят добычу методом ультразвуковой локации. Своим голосовым аппаратом мыши излучают ультразвуковые импульсы, следующие один за другим с частотой от нескольких герц до нескольких десятков герц. [c.163]

Принцип ультразвуковой локации с успехом используется для отыскания внутренних пороков (трещин, раковин и т. д.) в различных изделиях. [c.78]

Местные уравнения пьезоэлектрического кристалла. Пьезоэлектрический эффект, обнаруженный в 1880 г. братьями Кюри на кристаллах кварца, заключается в том, что при деформации некоторых кристаллов на их поверхностях появляются электрические заряды, величина которых пропорциональна деформирующей нагрузке. Вскоре было обнаружено и обратное явление приложенное извне электрическое поле может вызывать деформацию пьезокристалла, пропорциональную полю. Таким образом пьезокристаллы (кварц, турмалин, сегнетова соль и некоторые другие) являются линейными и обратимыми электромеханическими преобразователями. В качестве электроакустических приборов пьезокристаллы кварца были впервые использованы Ланжевеном для ультразвуковой локации подводных лодок в период войны 1914—1918 гг. Пьезоэлектрические микрофоны, телефоны и звукосниматели были впервые сделаны путём использования кристаллов сегнетовой соли, обнаруживающей значительный пьезоэффект. [c.353]

Сходство между методами ультразвуковой локации, радиолокации и сейсмической разведки уже отмечалось. Поэтому представляется целесообразным дать краткое описание основных принципов работы подобных устройств. [c.157]

Для определения погрешности при локации источника используют имитатор сигнала эмиссии, положение которого изменяют в пределах выбранной сетки преобразователей. Так как обнаруженный источник сигналов обычно перепроверяют методами ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопии, достаточна точность (5— 10) см. [c.319]

Когда ультразвуковые волны достигают границы раздела или места обрыва волокна, часть их отражается. Суммарная отраженная энергия зависит от удельного акустического сопротивления Z, характерного для данного материала, в котором распространяется ультразвуковая волна со скоростью V, и от плотности материала р. Энергия акустического сигнала, проходящего через образец, уменьшается в результате поглощения в самом материале и отражения на дефектах. Детектирование (локация) дефектов проводится путем оценки различия в пути, а следовательно, и в потере энергии отраженных и (или) прошедших ультразвуковых волн. [c.469]

Ультразвуковой эхо-импульсный метод неразрушающего кон- троля построен на принципе обнаружения сигналов, отраженных от нарушений сплошности для локации места дефекта. Для этого метода достаточен доступ только с одной стороны образца. Де-, фект определяется, если сигнал отразился ранее, чем достигнута. задняя по отношению к датчику поверхность образца. Дефект наблюдается в виде дополнительного импульса, расположенного между импульсом исходным и отраженным от задней поверхности. Зная скорость распространения звука в материале образца, по j положению промежуточного импульса относительно исходного i можно провести локацию дефекта в образце. [c.470]

Оба вышеизложенных метода позволяют определять наличие в изделиях несплошностей больших размеров и проводить их локацию только в направлении, перпендикулярном направлению распространения ультразвука. Однако не менее важно определять малые дефекты армирующего компонента, пузыри, места с недостатком связующего, пористость. Обнаружить такие де- фекты можно по затуханию ультразвука при сквозном прозвучивании образца. Для этих целей может использоваться также ультразвуковой эхо-импульсный метод, однако образцы не должны быть слишком тонкими, так как исходный и отраженный от задней поверхности импульсы могут интерферировать. Но образец не должен быть и очень толстым, поскольку на результате сильно сказывается затухание отраженного импульса даже для свободных от дефектов образцов. [c.470]

Кроме локации (обнаружения) дефектов с помощью ультразвуковых методов можно определять толщину материалов. Сквозное прозвучивание и эхо-импульсный метод позволяют определять толщину стеклопластиков с ошибкой не более 2 % при толщине 3,2. .. 1,3 мм [9]. Для меньших толщин эхо-импульсный метод непригоден из-за возможной интерференции, а метод сквозного прозвучивания используют и на более толстых образцах. [c.471]

АЭ метод применяется для измерения параметров генерации начальных трещин, т. е. для измерения акустического шума диагностируемого объекта и назначения порога дискриминации установление соотношения между числами сигналов АЭ и трещин измерения затухания сигналов АЭ в объекте и определения радиуса области, в которой АЭ преобразователь регистрирует начальные трещины адаптации к объекту процедуры выделения истинного сигнала (соответствующего образованию трещины) из шума и помех локации истинных сигналов, определения размеров зоны их генерации (с возможным использованием других видов неразрушающего контроля - ультразвуковой дефектоскопии, толщинометрии и др.) измерения пауз в потоке истинных сигналов. [c.47]

Нелинейная акустическая томография. К параметрическому приему в широком смысле можно отнести и методы нелинейной акустической томографии. В данном случае речь идет о восстановлении распределения нелинейного параметра е (или В/А = 2(е- 1), см. гл. 1), который связан, вообще говоря, с температурой или другими существенными характеристиками среды. Такие методы представляют особый интерес для случаев, когда заметные вариации линейного акустического импеданса отсутствуют, так что обычные методы ультразвуковой эхо-локации (в том числе в томографическом варианте) неприменимы. [c.142]

Если кавитация не является необходимым фактором, как, например, в случае связи или локации, ее можно пытаться подавить. В большинстве же случаев ультразвуковой технологии кавитация — основной рабочий фактор и ее наличие необходимо, но при этом с ней связан целый ряд нежелательных эффектов. [c.151]

Необходимо измерить также уровень внешних шумов помещения и установить их источники. Возможной причиной помех может быть разрушение покрытия изделия или поверхностного окисного слоя. В металлах затухание ультразвуковых волн на частотах выше 1—2 мГн увеличивается настолько, что эта область практически становится нерабочей, поскольку для локации дефектов было бы необходимо близко расположить преобразователи многоканальных систем эмиссии. Для пластмасс, бетонов и других материалов с большим коэффициентом а применяют звуковые частоты или близкие к звуковым. [c.289]

Потребность Ф подводных электроакустических измерениях возникла в связи с развитием гидроакустических средств военного назначения для навигации, локации, связи, которые в первую очередь дали толчок для разработки методов подобных измерений. Однако определенную роль сыграло и использо,вание звука в жидких средах для ультразвуковой терапии, ультразвуковых методов очистки, линий задержки, измерителей потока жидкости. Возрастающий в последние годы интерес к океанографии и морским наукам еще более усилил значение подводной акустики и электроакустики в научных исследованиях и при решении практических задач. Поскольку человек, проникая на все большие глубины океана, старается освободиться от Стесняющих его электрических Кабелей, электроакустические [c.9]

ЛОКАЦИЯ ультразвуковая — метод обнаружения и исследования объектов путём анализа излучённых ими или отражённых от них УЗ-вых волн. Если определение направления на объект и его местоположения производится по созданному им звуковому полю, Л. наз. пассивной, а если по отражению от него сигнала, излучаемого специальными устройствами, то — актив-н о й. Прп активной Л. пользуются как импульсным, так и непрерывным излучением звука. В импульсном режиме расстояние R до объекта определяется по времени t запаздывания отражённого эхо-сигнала, причём R Va t, где с — скорость звука в среде. В непрерывном режиме расстояние определяют, измеряя разность фаз посылаемого и отражённого сигнала. Л. с использованием искусственных источников УЗ применяется в УЗ-вой дефектоскопии, гидролокации и навигации, медицине (см. Диагностика) и других отраслях человеческой деятельности. Предпринимаются попытки использовать УЗ-вую Л. для ориентации в пространстве человека с отключённым или ограниченным зрением, т. н. УЗ-вые локаторы для слепых. [c.187]

Биологическая акустика рассматривает вопросы звукового и ультразвукового общения животных и изучает механизм локации, которым они пользуются, исследует также проблемы шумов, вибрации и борьбы с ними за оздоровление окружающей среды. [c.18]

Более высокие требования к определению неоднородностей в металле (необходимость повышения разрешающей способности) привели автора изобретения к созданию в 1935 г. дефектоскопа нового типа — рефлектоскопа, основанного на принципе ультразвуковой локации [47, 48]. В последующие годы в связи с возможностью получать ультразвуковые импульсы продолжительностью в доли микросекунды разрешающая способность ультразвуковых рефлектоскопов повысилась настолько, что стало возмояшым [c.351]

Применение слабого ультразвука. Это ультразвуковая локация, позволяющая заглянуть как в глубь металла, так и внутрь человека. Ультразвуковая локация применяется на морских судах для обнаружения препятствий в воде (соиары) и исследования рельефа морского дна (эхолоты). [c.408]

В природе ультразвуковые колебания существуют в качестве комиопенты как среди естественных шумов (шум ветра, водопада, дождя, прибрежной гальки), так и среди шумов живого мира. Установлено, что летучие мыши, дельфины и нек-рые др. животные обладают аппаратом ультразвуковой локации, действующим в диапазоне десятков кгц. (. обакп, кошки и нек-рые др. млекопитающие также воснрипимают У, в диапазоне до сотни кгц. [c.236]

Из 10 станет ясно, почему ультразвуковая локация применяется только в воде (а не в атмосфере). Для оценки значения гидролокаци] важно отметить, что радиолокация в морской воде неосуществима (см, гл. VII, 8). [c.213]

Методика регистрации микроэмболов в интракраниальных артериях предполагает ультразвуковую локацию допплеровского спектра кровотока в одной из интракраниальных артерий, чаще средней мозговой, как правило, на нескольких уровнях и получение атипичного спектрального сигнала. [c.226]

В ряде случаев в режиме одномерной и двухмерной ЭхоКГ наблюдается диастолическая сепарация створок клапана (рис. 250). Данный признак не является специфичным, так как может быть обусловлен своеобразной ультразвуковой локацией клапана [17, 19]. [c.220]

В робототехнике находят применение ультразвуковые устройства, в которых используется принцип стереофонической ультразвуковой локации. Один из вариантов подобного устройства содержит два идентичных канала измерителей расстояний, каждый из которых конструктивно аналогичен описанному выше датчику. Устройство установлено на новоротном столе. Диапазон измерения расстояний 6,3—4 м, погрешность измерений 5 см. Излучающий преобразователь конструктивно отделен от приемных преобразователей и представляет собой электростатический микрофон, расположенный между электростатическими идентичными микрофонами-приемниками. Каждый из приемников находится в экспоненциальном канале-волноводе, ГДР пягпплпжены также ппедняпитряьгтые усиЛИТели Дя гть-нейшее усиление сигнала происходит в избирательных усилителях-формирователях. Спен.иальное устройство сравнивает д,.лительности модулированных импульсов с обоих каналов и в зависимости от знака рассогласования посылает тот или другой сигнал управления на электродвигатель. Двигатель через редуктор поворачивает устройство до тех пор, пока объект исследования не установится на его оси. В этом случае с датчика угла поворота снимается сигнал, определяющий координату объекта в плоскости стола. [c.61]

Размещаемый на информационной поверхности объект перекрывает некоторое число преобразователей. Зная координаты этих преобразователей, можно получить информацию о конфигурации контура основания объекта. Очевидно, что для получения пространственной конфигурации объекта необходимо знать его высоту, т. е. координату 2 в каждой точке х, у, которая может быть определена также эхоимпульсным методом ультразвуковой локации. [c.62]

Также разработаны профилеметры с ультразвуковой локацией расстояния от цилиндрического корпуса снаряда до внутренней стенки трубы. Геометрические формы и радиус изгиба вычисляются бортовым вычислителем по картине входных ЭХО-сигналов. [c.182]

Летучая мышь — не единственное животное, применяющее звуковую локацию для ориентации в полете. Дельфины также пользуются ультразвуком для ориентации в окружающей обстановке и, в частности, для поиска пищи. Исследования, проведенные над дельфинами в бассейнах, показали, что они все время бодрствования один раз в 15 сек.посылают контрольный ультразвуковой импульс. Если вокруг ничего нет, и, следовательно, от этого контрольного тшульса не приходит эхо, делаетсяпауза в 15 сек. Если же контрольный импульс дает эхо, посылка импульсов резко учащается, и дельфин начинает активный поиск добычи. [c.72]

Пьезоэлектрики широко применяются для возбуждения ультразвуковых колебаний (впервые предложено в годы первой мировой войны французским физиком П, Ланжевеном для локации подводных лодок в 1927 г. С. Я. Соколов предложил применевле ультразвука для дефектоскопии, т. е. обнаружения внутренних трещин и других скрытых повреждений в твердых телах), для стабилизации частоты колебательных контуров в радиотехнике, для целей измерения и автоматики и для многих других технических целей. [c.252]

Сравнительно малая длина ультразвуковых волн является основой для того, чтобы рассматривать их распространение в ряде случаев методами геометрической акустики. Физически это приводит к лучевой картине распространения. Отсюда вытекают такие свойства У., как возможность геометрич. отражения и прелоилеппя, а также фокусировки. Практически эти свойства применяются для исследования мак]ю-скопич. неоднородности среды, в частности для определения дефектов [ультразвуковая дефектоскопия), а также для подводной акустич. локации (см. Гидро.ио-кация). [c.236]

Эхометод наиболее распространен он основан на посылке в контролируемое изделие коротких ультразвуковых имиульсов и регистрации амплитуды и времени прихода эхосигналов, отраженных от дефектов, т. е. ои представляет собой локацию звуковую в твердой среде. По времени, прошедшему от момента посылки имиульса до момента приема эхо-сигнала, определяют расстояние до дефекта по амплитуде эхосигиала судят о размерах дефекта. Охо-метод нозволяет обнаруживать и определять координаты поверхностных и внутренних дефектов в слитках, поковках, плитах, штамповках, листах, трубах, проволоке, в сварных и заклепочных соединениях, [c.241]

Акустич. Э. применяется в гидролокации, а также в навигации спец. существуют эхолоты для измерения глубины дна. Сейсмич. Э. пользуются в сейсморазведке для поиска месторождений ископаемых. Нрп помощи Э. измеряется глубина буровых скважин ( эхометрировапие скважин), высота уровня жидкости в баках (ультразвуковые уровнемеры). Эхо-методы широко применяются для исследования внутр. структуры различных изделий и выявления в них дефектов в виде трещин, раковин и т. п. (ультразвуковая дефектоскопия). Акустич. Э. для нек-рых животных (летучих мышей, дельфинов, китов и др.) служит средством ориентировки и поиска добычи (см. Локаци.ч звуковая). [c.538]

Развитие акустики в значительной мере было стимулировано запросами военной техники. Задача определения положения и скорости самолета и вертолета (звуковая локация в воздухе), подводной лодки, связь под водой (гидроакустика) - все эти проблемы требовали более глубокого изучения механизма генерации и поглощения звука, распространения звуковых и ультразвуковых волн в сложных условиях. Проблемы генерации звука стали предметом обширных исследований и в овязи с общей теорией колебаний и волн, охватыващей воедино механические, электрические и электромеханические колебательные и волновые процессы. [c.7]

Наибольшего совершенства эхолокационная функция достигла у представителей подотряда летучих мышей и зубатых китов. Качественным отличием их локации от локации птиц и крыланов следует признать переход на использование ультразвукового диапазона частот. Ультразвук в силу большого поглощения распространяется на более короткие расстояния, чем звук, но зато малая длина волны создает благоприятные условия для получения четких отражений даже от небольших предметов, которые волны слышимого диапазона огибают. Кроме того, ультразвук можно излучать узким, почти параллельным пучком, что позволяет концентрировать энергию в нужном направлении. [c.478]

Первое (в порядке исторического становления) важное прикладное направление в акустике связано с получением при помощи акустических волн информации о свойствах и строении веществ, о происходящих в них процессах. Применяемые в этих случаях методы основаны на измерении скорости распространения и коэффициента поглощения ультразвука на разных частотах (1 о" +10 Гцвгазахи 10 +10 Гцвжид-костях и твердых телах). Такие исследования позволяют получать информацию об упругих и прочностных характеристиках материалов, о степени их чистоты и наличии примесей, о размерах неоднородностей, вызывающих рассеяние и поглощение волн, и т. д. Большая группа методов базируется на эффектах отражения и рассеяния упругих волн на границе между различными средами, что позволяет обнаруживать присутствие инородных тел и их местоположение. Эти методы лежат в основе таких направлений, как гидролокация, неразрушающий контроль изделий и материалов, медицинская диагностика. Применение акустической локации в гидроакустике имеет исключительное значение, поскольку звуковые волны являются единственным видом волн, распространяющихся на большие расстояния в естественной водной среде. Как разновидность дефектоскопии, широко применяемой в промышленности, можно рассматривать ультразвуковую диагностику в медицине. Даже при небольшом различии в плотности биологических тканей происходит отражение ультразвука на их границах. Поэтому ультразвуковая диагностика позволяет выявлять образования, не обнаруживаемые с помощью рентгеновских лучей. В такой диагностике используются частоты ультразвука порядка 10 Гц интенсивность звука при этом не превышает 0,5 мВт/см , что считается вполне безопасным для организма. В настоящее время развитие дефектоскопии привело к созданию акустической томографии. В этом методе с помощью набора приемников ультразвука или одного сканирующего приемника регистрируются упругие волны, рассей- [c.103]

Характерной особенностью современного состояния физики и техники ультразвука является чрезвычайное многообразие его применений, охватывающих частотный диапазон от слышимого звука до предельно достижимых высоких частот и область мощностей от долей милливатта до десятков киловатт. Ультразвук применяется в металлургии для воздействия на расплавленный металл и в микроэлектронике и приборостроении для прецизионной обработки тончайших деталей в качестве средства получения информации он служит как для измерения глубины, локации подводных препятствий в океане, так и для обнаружения микродефектов в ответственных деталях и изделиях ультразвуковые методы используются для фиксации малейших изменений химического состава веществ и для определения степени затвердевания бетона в теле плотины. На основании разнообразных воздеххствий ультразвука на вещество образовалось целое технологическое направление — ультразвуковая технология. В области контрольно-измерительных применени11 ультразвука в самостоятельный, установившийся раздел выделилась ультразвуковая дефектоскопия, возможности которой и разнообразие решаемых ею задач существенно возросли. [c.5]

УРОВНЕМЕР ультразвуковой — прибор, предназначенный для измерения высоты уровня жидкостей и сыпучих тел с помощью УЗ. Действие большинства УЗ-вых У. основано на измерении времени распространения УЗ-вых волн от преобразователя до контролируемой поверхности жидкости и обратно ири известной (или измеряемой) скорости звука в среде. Измерения могут проводиться либо в режиме непрерывного излучения с использованием фазового метода определения расстояния, либо в режиме излучения модулированных сигналов. Наибольшее распространение получили У. с импульсной модуляцией. Длительность зондирующих импульсов не доляша превышать удвоенного времени распространения УЗ от преобразователя до контролируемого уровня при минимальном расстоянии до этого уровня. В У. с импульсными сигналами используется УЗ-вая локация уровня, основанная на отражении звука от границы сред с различным волновым сопротивлением, при этом сигнал может приходить к границе раздела через газ или снизу (через жидкость). [c.353]

Существует четыре основных критерия дифференциальной диагностики внутренней и наружной сонной артерии при их ультразвуковом исследовании. Первый критерий -позиционный, второй - разница диаметров сосудов внутренняя сонная артерия имеет, как правило, больший диаметр, чем наружная. Третий критерий наружная сонная артерия имеет периферические ветви, у внутренней сонной артерии ветвей на шее нет. Четвертый и основной критерий - это различие спектральных, аудиолошческих характеристик кровотока, а также величин индексов, косвенно характеризующих состояние периферического сопротивления в исследуемых артериях. Для наружной сонной артерии типично наличие вьюокого острого систолического пика, низкой диастолической составляющей, аудиолот-чески при локации потока в ней звук стреляющий . Допплеровский спектр внутренней сонной артерии характеризуется закругленностью систолического пика, вьюокой диастолической составляющей, аудиологически звук дующий . [c.91]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...