Фокусирующие излучатели к. п. д. (эффективность)

Естественно, что фокусирующие излучатели, обладающие наибольшей реальной эффективностью и простотой конструкции, получили преимущественное распространение. В подавляющем большинстве случаев применяются излучатели с углами раскрытия а 90° поэтому наибольшим [c.166]

Рис. 23. Зависимость максимально достижимой колебательной скорости в центре фокального пятна и эффективности работы сферического фокусирующего излучателя от колебательной скорости его поверхности

Рис. 26. Зависимость максимально достижимой колебательной скорости на фокальной оси (а) и эффективности цилиндрического фокусирующего излучателя (б) от колебательной скорости его поверхности

Рис. 28. Зависимость максимальной скорости на оси цилиндрического фокусирующего излучателя от его эффективности

Если при расчете цилиндрического фокусирующего излучателя задаться величиной эффективности, то скорость в центре фокального пятна выразится окончательно в виде [c.183]

Хотя вогнутую кварцевую пластинку нельзя считать наилучшим фокусирующим устройством, вогнутые излучатели вообще работают достаточно хорошо и наилучший по эффективности вариант относится именно к этому типу излучателей. Об этом подробнее еще будет сказано ниже. [c.152]

Эффективность ввода излучения СИД в волокно можно повысить за счет применения разного рода фокусирующих элементов полусферических линз на поверхности излучателя сферических линз, размещенных между СИД и волокном придания сферической или конической форм входному торцу волокна и др., как это показано на рис. 6.7. По сравнению с соединениями СИД встык с волокном применение световодов со сферическим концом увеличивает эффективность связи в 3—5 раз, а СИД со [c.114]

Столь медленный рост Ррт наводит на мысль о том, что при увеличении г о излучаемая энергия используется все менее и менее выгодно. Для количественной оценки этого соображения введем величину эффективности работы фокусирующего излучателя т], определяя ее как отношение потока энергии через сферу радиусом гр к полному потоку излученной энергии РГ. При этом условно предполагается, что при обычном малоамплитудном усилении все 100% излученной энергии проходят через фокальное пятно, т. е. пренебрегается малоамплитудным поглощением и потоком энергии через вторичные дифракционные максимумы [c.179]

Излучатели второго типа основываются на различных физич. эффектах электромеханич. преобразования. Как правило, они линейны, т. е. воспроизводят по форме возбуждающий электрич. сигнал. Большинство излучателей УЗ предназначено для работы на к.-л. одной частоте, поэтому в устройстве излучающих преобразователей обычно используются резонансные колебания механич. системы, что позволяет существенно повысить их эффективность. Преобразователи без излучающей механич. системы, напр, основанные на электрич. разряде в жидкости, применяются редко. В низкочастотном УЗ-вом диапазоне применяются электродинамические излучатели и излучающие магни-тострикционные преобразователи и пьезоэлектрические преобразователи. Элект-родинамич. излучателп используются на самых низких ультразвуковых частотах, а также в диапазоне слышимых частот. Наиболее широкое распространение в низкочастотном диапазоне УЗ получили излучатели магнитострикционного и пьезоэлектрич. типов. Основу магнитострикционных преобразователей составляет сердечник из магнитострикционного материала (никеля, специальных сплавов или ферритов) в форме стержня или кольца. Пьезоэлектрич. излучатели для этого диапазона частот имеют обычно составную стержневую конструкцию в виде пластины из пьезокерамики или пьезоэлектрич. кристалла, зажатой между двумя металлич. блоками. В магнитострикционных и пьезоэлектрич. преобразователях, рассчитанных на звуковые частоты, используются изгибные колебания пластин и стержней или радиальные колебания колец. В среднечастотном диапазоне УЗ применяются почти исключительно пьезоэлектрич. излучатели в виде пластин из пьезокерамики или кристаллов пьезоэлектриков (кварца, дигидрофосфата калия, ниобата лития и др.), совершающих продольные или сдвиговые резонансные колебания по толщине. Кпд пьезоэлектрич. и магнитострикционных преобразователей при излучении в жидкость и твёрдое тело в низкочастотном и среднечастотном диапазонах составляет 50—90%. Интенсивность излучения может достигать нескольких Вт/см у серийных пьезоэлектрич. излучателей и нескольких десятков Вт/см у магнитострикционных излучателей она ограничивается прочностью и нелинейными свойствами материала излучателей. Для увеличения интенсивности и амплитуды колебаний используют УЗ-вые концентраторы. В диапазоне средних УЗ-вых частот концентратор представляет собой фокусирующую систему, чаще всего в виде пьезоэлектрич. преобразователя вогнутой формы, излучающего сходящуюся сферич. или цилиндрич. волну. В фокусе подобных концентраторов достигается интенсивность 10 —10 Вт/см на частотах порядка МГц. В низкочастотном диапазоне используются концентраторы — трансформаторы колебательной скорости в виде резонансных стержней переменного сечения, позволяющие получать амплитуды смещения до 50—80 мкм. [c.14]

Область кавитации преобразователей с плоским излучателем с ростом Ра локализуется в небольшом объеме на границе излучатель—жидкость. Чем бо.пьше кавитационных пузырьков в единице объема жидкости и чем больше их максимальные размеры, тем сильнее проявляется эффект экранировки и уменьшается объем кавитационной области. Одновременно с уменьшением объема кавитационной области растет ее эрозионная активность. Чем больше Ра, тем эффективнее удаляются пленки высокой кавитационной стойкости, прочно связанные с очищаемой поверхностью, но при этом необходимо, чтобы очищаемый предмет был возможно ближе расположен к излучателю, за исключением тех случаев, когда в качестве источников колебаний используются фокусирующие колебательные системы, создающие максимальный уровень звукового давления в фокальном пятне. [c.188]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...