Кирхгофа на ультразвуке

Вопросы дифракции плоской акустической волны на некоторых отражателях рассмотрены в 1.4. Здесь будет показано, как использовать результаты дифракционной теории для расчета акустического тракта, т. е. как учесть особенности полей излучения и приема преобразователя. Кроме того, в этом разделе изложены приближенные и (более простые) способы расчета отражения, пригодные, когда размеры отражателя больше длины волны энергетическое приближение, основанное на представлениях лучевой акустики, и метод Кирхгофа. Согласно последнему каждую точку освещенной поверхности плоского отражателя рассматривают как вторичный излучатель волн, а поле отраженной волны вне отражателя считают равным нулю. В приводимом далее выводе формул акустического тракта пе учтено затухание ультразвука. Чтобы учесть этот эффект, следует ввести во все формулы для контактных прямых преобразователей множитель e-2 где г — расстояние от преобразователя до отражателя, а для преобразователей с акустической задержкой — множитель , в котором Га и г в — средние пути ультразвука в задержке и изделии, а 6а и Ьв — затухание ультразвука в этих средах. [c.108]

Отражение от диска и плоскодонного отверстия. В соответствии с методом Кирхгофа будем считать каждую точку В диска площадью 5ь, совпадающего с плоским дном отверстия, вторичным излучателем ультразвука с амплитудой, равной амплитуде падающей волны, умноженной на коэффициент отражения Я, а точки плоскости вне диска — не излучающими ультразвук. Тогда площадь в формулах (1.49) и (1.50) равна умноженной на Я площади элемента йзв в окрестностях точки В. В результате получим [c.108]

Наиболее точным способом расчета отражений от модели дефекта является разложение в ряды падаюш,ей и отраженных волн. Коэффициенты членов ряда отраженной волны определяют из граничных условий для величин одного порядка малости [72]. Этот путь решения, однако, весьма трудоемок, особенно для отражателей, размер которых превосходит длину волны ультразвука, так как возникает необходимость учета большою количества членов ряда. Поэтому для дефектов, существенно больших длины волны, применяют приближенные методы лучевое (энергетическое) приближение и метод Кирхгофа, согласно которому каждую точку дефекта рассматривают как вторичный излучатель звука, а поле отраженной волны вне дефекта считают равным нулю. [c.119]

Если размер дефекта 2Ь<К, то приближение Кирхгофа, примененное для расчета, неверно. В этом случае необходимо использовать поправки к коротковолновому приближению, взятые из точных расчетов полей рассеяния малых дефектов. Существующее мнение о невыяв-ляемости дефектов, у которых 2 <Х, недостаточно обосновано. Такие дефекты отражают ультразвук, но гораздо слабее и для их выявления требуется повышать чувствительность. Например для обнаружения дефектов размером 2Ь/Л=0,1 требуется увеличить чувствительность по отношению к дефекту 2 Д=3 не менее чем на 10 дБ. [c.76]

Уже первая попытка провести экспериментальную проверку формулы Стокса — Кирхгофа для коэффициента поглощения, сделанная по предложению П. Н. Лебедева его учеником Н. П. Не-клепаевым в 1911 г. [7], показала, что для воздуха в диапазоне частот 120—4000 кГц поглощение звука в два с лишним раза больше, чем это следует из формулы (2.13). В 1925 г. Пирс [8] в США, используя разработанный им точный метод измерения скорости и поглощения ультразвука в газах (известный ультразвуковой интерферометр Пирса), обнаружил в углекислом газе заметную диспер- [c.41]

Если размер дефекта меньше длины волны ультразвука, то приближение Кирхгофа, использованное для расчета, неверно. На рис. 1.18 была показана зависимость коэффициента Лд от Ь/Я (2 —диаметр диска), следующая из формулы (2.5) и полученная с помощью строгого решения дифракционной задачи об отражении от полого диска в твердом теле (см. п. 1.2.1). Часто говорят, что дефекты размером меньше длины волны не выявляются ультразвуком. В действительности отражение от дефекта при некоторых значениях Ь/Я 1 слабее, чем следует из приближения Кирхгофа. Например, при Ь/Я 0,1 Лд--( /Я)= и значительно меньше, чем Лд (Ь/Я)2 (как в кирхгофовском приближении), однако отражение от дефекта наблюдают во всех случаях. [c.109]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...