Диск радиометра

Конструкция плоского радиометра показана на рис, 45, Радиометр представляет собой полый диск 1, закрепленный на плоской пружинящей стойке из фосфористой бронзы 2. Сверху расположен микроскоп 4 со шкалой, позволяющей наблюдать по смещению пластинки 3 с рисками отклонение диска под действием радиационного давления. Полый диск радиометра и объектив микроскопа находятся в резервуаре 5, заполненном трансформаторным маслом, акустическое сопротивление которого [c.359]

Радиометр, служащий для этой цели, схематически изображен на рис. 236. Если приемная поверхность (диск) радиометра имеет площадь 5, то сила, действующая на диск радиометра, будет [c.394]

Опустив диск радиометра в заполняющую кювету воду так, чтобы он был расположен на расстоянии нескольких миллиметров перед вибратором излучателя, уравновесьте передвижением гирьки радиометр. Затем включите ультразвуковой генератор и пронаблюдайте за отклонением диска. [c.112]

Таким образом, интенсивность ультразвука в жидкости (не забывайте, что мы считаем диск радиометра полностью отражающим) можно рассчитать по формуле [c.113]

При измерении давления излучения отсчитывают угол, на который нужно повернуть нить подвеса, чтобы диск радиометра принял первоначальное направление, перпендикулярное по отношению к направлению распространения звука. Для правильных измерений необходимо, [c.138]

Применительно к жестким и очень тонким дискам радиометра Кинг 11044] вывел точные формулы для давления излучения, учитывающие влияние диффракции и инерции. Кинг 11043] вычислил также давление излучения на поверхности твердого шара в среде без трения ). Клейн [1051, 1053] сконструировал сферические крутильные весы для абсолютных измерений в ультразвуковом диапазоне. Фокс и Рок [6301 измеряли давление излучения по [c.139]

Для определения скорости акустического ветра V мож ю воспользоваться или фотографированием с выдержкой взвешенных в жидкости частиц алюминиевого порошка, или же измерением силы, действующей на диск радиометра, расположенный перпендикулярно к звуковому лучу. Радиометр измеряет одновременно звуковое давление и интенсивность акустического ветра. Эти эффекты удаётся разделить благодаря тому, что звуковое давление устанавливается практически мгновенно, в то время как акустический ветер медленно нарастает от нуля до некоторого постоянного в заданных условиях значения. [c.193]

Применение нелинейных акустических эффектов. Первые применения нелинейных эффектов были связаны с разработкой методов измерения характеристик акустич. поля на основе регистрации усреднённых эффектов измерение интенсивности звука по давлению звукового излучения с помощью радиометров или по вспучиванию свободной поверхности жидкости под действием звука, измерение колебат. скорости методом Рэлея диска. Для зондирования атмосферы, океана, для целей медицинской акустики применяют параметрические излучатели и приёмники благодаря их широкополосности, острой направленности излучения и отсутствию боковых лепестков в диаграмме направленности. [c.292]

Перейдем теперь к методам измерения других величин, характеризующих интенсивность звукового поля. Исследуя работу излучателя, Гартман пользовался диском Рэлея и радиометром [30, 46]. Оба эти прибора позволяют измерять величины, пропорциональные интенсивности или плотности звуковой энергии Е [см. формулу (16)], а именно квадрат амплитуды колебательной скорости и радиационное давление. [c.29]

В заключение следует отметить, что при использовании правильных методов измерения большую ошибку в абсолютные величины звуковой мощности может внести неточность калибровки применяемого датчика. При использовании диска Рэлея или радиометра эти ошибки могут быть сведены к сравнительно малым значениям, так как эти приборы проверяются с помощью обычных разновесок. Пьезоэлектрические же датчики калибруются в большинстве случаев с точностью +1 дб. Так как при определении мощности по измерениям звукового давления величина полученного с пьезодатчика напряжения возводится в квадрат, то ошибка измерений сильно возрастает. Поэтому при неточности калибровки датчика в пределах+1 дб ошибка в измерении мощности может достигать 60%. [c.31]

Полная акустическая мощность, излучаемая оболочкой, была измерена при помощи радиометра, плоский диск которого помещался на 1,6 см ниже фокальной плоскости, где при полной мощности кавитация еще не возникает, Для контроля измерения производились как диском с поглощающей поверхностью, так и диском с отражающей поверхностью. Результаты измерений показаны на рис. 47, где по оси абсцисс отложен квадрат напряжения в киловольтах, подводимого к кварцевым пластинам черные кружки — поглощающая поверхность, светлые — отражающая. Все точки удовлетворительно укладываются на прямую линию. Однако для получения абсолютного значения мощности нужно внести еще поправку на сферичность сходящегося фронта как видно из снимка, полученного методом Теплера (рис. 46), на расстоянии пяти длин волн, что соответствует 1,6 см, фронт еще полностью сохраняет свою сферическую форму. Плоский диск измеряет лишь нормальную компоненту, которая, как это следует из фор- [c.196]

Здесь к = 2л/Х (Я. — длина волны) г — радиус диска или сферы радиометра. [c.355]

Обычно радиометр выполняется либо в виде различного рода весов [3, 26—28], либо в виде плоского диска или сферы на упругой ножке, работающей на изгиб [15, 29]. [c.356]

Описанный радиометр отличается известной сложностью конструкции. Поэтому в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерений и нет необходимости в широком диапазоне измеряемых давлений, могут быть использованы более простые конструкции. В наших исследованиях нашли применение миниатюрный сферический радиометр [15] и плоский радиометр [29]. Миниатюрный сферический радиометр имел диаметр сферы 0,9 мм и чувствительность 0,009 вт/см на одно деление микроскопа. Когда необходимо было измерять среднюю по сечению ультразвукового пучка интенсивность волн, использовался сферический радиометр с диаметром сферы 6,3 мм (чувствительность 0,015 вт/см на одно деление микроскопа) и плоский радиометр с диаметром диска 1,5 см [29] (чувствительность 0,011 вт/см на одно деление микроскопа). [c.357]

Градуировка радиометра производилась так же, как и в предыдущем случае, путем нагружения диска разновесами. Кроме того, для проверки точности градуировки этим же радиометром были проведены измерения интенсивности ультразвука на частоте 2 Мгц при различных значениях напряжения на кварцевом излучателе. Полученные результаты приведены на рис. 46 (кривая в), где для сравнения построена и теоретическая кривая (кривая а), подсчитанная по известной формуле [c.359]

Различными И. д. а. п. пользуются в ультразвуковой технологии для образования эмульсий, диспергирования твердых тел в жидкостях, для процессов коагуляции, дегазации жидкостей и расплавов, очистки и обезжиривания металлич. деталей, сверления отверстий и образования углублений в твердых толах и т. н. [6, 7]. Усредненные силы используются также для измерения величин, характеризующих звуковое ноле (см. Радиометр акустический, Диск Рэлея). [c.173]

П. с. используется в разнообразных приёмниках УЗ, устройствах, измеряющих его интенсивность радиометр, Рэлея диск). На действии П. с. основаны эффекты коагуляции, дегазации жидкостей и металлов, диспергирования твёрдых тел в жидкости, эмульгирования и т. п., применяемые [c.267]

Большое число теоретических и экспериментальных работ посвящено акустическим радиометрам и диску Рэлея, но об этом речь пойдет в гл. 4 и 5. [c.58]

IIриёмники звука служат для восприятия звуковой энергии и преобразования её в другие формы. К приёмникам 3. относится, в частности, слуховой аппарат человека и животных. В технике для приема 3. применяются гл. обр. элоктроакустич. преобразователи — микрофоны в воздухе, гидрофоны в воде, геофоны в земной коре. Наряду с подобными приёмниками, воспроизводящими временную структуру звукового сигнала, существуют приборы, воспринимающие усреднённые но времени характеристики волны (наир., Рэлея диск, Радиометр акустический). [c.70]

В работе Херри [43] экспериментально изучались радиационные силы, действующие на приемный диск радиометра в зависимости от материала диска и угла падения. Было показано, как, измеряя зависимость составляющих вектора радиационных сил от угла падения [см. (130)], установить зависимость средних коэффициентов поглощения, отражения и пропускания различных материалов. [c.83]

При подготовке установки по исследованию теплоотдачи от вращающегося диска к кипящим растворам необходимо проверить рабочие коэффициенты одиночных датчиков, закрепленных на поверхности диска, до его сборки. Для этого осуществлялся локальный теплоотвод от градуируемого тепломера с помощью разомкнутой схемы термоста-тирования охлаждающей воды. Диск диаметром 500 мм укреплялся горизонтально датчиками вверх (рис. 5.7), а над ним на специальном координатнике — излучательный элемент градуировочного стенда. Этот элемент поочередно располагался над одним из датчиков или радиометром. [c.109]

Исследование равномерности нагрева излучающей поверхности многокамерного черного тела проводилоРь с помощью разар-ботаных в ЛЭТИ низкотемпературных радиометров и прижимных контактных термопар [7]. При температуре 400°С неравномерность нагрева на плоскости диска не превышала 1°. Температура края ячейки оказалась меньше температуры ее дна на 4- 5°. [c.69]

А. т. являются помехой при пзл1ерониях звуковых полей с помощью радиометра акустического и Ралея диска, но они имеют и полезные применения. Пропорциональность скорости течений Эккарта величине Ь/г) позволяет по измерениям А. т. опреде- [c.43]

Радиометром MVIRI съемка выполняется в трех спектральных диапазонах 0.5—0.9, 5.7—7.1 и 10.5—12.5 мкм. Продолжительность формирования изображения полного диска Земли составляет 25 мин, после чего следует 5-минутный период возвращения радиометра в исходное состояние и его стабилизации. Оптическая система радиометра состоит из подвижной первичной апертуры Ричи-Кретьена диаметром 40 см и телескопа с фокусным расстоянием 365 см, приводимого в движение высокоточным шаговым двигателем. Телескоп разворачивается на 0.125 мрад по широте за один оборот спутника вокруг своей оси, в результате чего поверхность Земли сканируется с шагом 5 км с юга на север. Ширина просматриваемого углового сектора по долготе составляет 18". Получаемые в диапазонах 5.7—7.1 и 10.5—12.5 мкм изображения состоят из 2500 строк по 2500 пикселей в каждой, что соответствует пространственной разрешающей способности 5 км. В диапазоне 0.5—0.9 мкм предусмотрены два одновременно работающих детектора, обеспечивающие получение изображения из 5000 строк с разрешением 2.5 км. Все четыре детектора (два в первом рабочем диапазоне и по одному в остальных) зарезервированы. Скорость выдачи информации составляет 333 кбит/с. [c.200]

Интересные эксперименты в жидкости по определению векторного характера радиационного давления описаны в работе [22]. Для измерений использован радиометр в виде коромысла, вращающегося на двух иголках с подпятниками. На нижнем конце коромысла креиилнсь приемные элементы радиометра (диски, размеры которых больше поперечного размера ультразвукового пучка) отражающий в виде двух тонких листов меди (между ними — слой воздуха) и поглощающий, покрытый несколькими слоями пористой резины. Имелась возможность поворачивать приемный элемент радиометра относительно направления распространения волны, не меняя пли меняя одновременно положение игольчатого подвеса. Если положение этого подвеса не менялось, то, как нетрудно видеть, измерялась радиационная сила в направлении распространения звука. Если же подвес поворачивался заодно с приемной головкой радиометра, то отклонение радиометра было пропорциональным нормальной к поверхности диска компоненте [c.203]

Естественно, что при определении мощности излучателя с помощью подобных приборов приходится снимать характеристику направленности так же, как это делается в случае использования датчиков давления. Трудности измерения плотности энергии радиометром и диском Рэлея связаны с тем, что для получения достаточной чувствительности приборы должны быть тщательно выполнены и отюстированы. Частотный диапазон таких приборов довольно сильно ограничен при отклонении размеров диска В от соотношений Я.//)>>10 (для диска Рэлея) и 01Х = 5- 7 (для радиометра) точность измерения существенно снижается. Кроме того, оба прибора очень чувствительны к воздушным потокам, поэтому приходится принимать специальные меры для ослабления влияния воздушного потока, выходящего из сопла генератора. С этой целью Гартман проводил измерения на больших расстояниях и, кроме того, защищал чувствительный элемент несколькими слоями плотной марли но ткань вносит дополнительное затухание, поэтому были проведены дополнительные опыты для его определения. [c.29]

Рис. Ь. Полная плотность потока солнечной радиация, измерен- ная на орбите Земли, обнаруживает флуктуации, коррелирующие с прохождением солнечных пятен по видимому диску, Плотщость потока солнечной радиации, измеренная радиометром с абсолютно черной полостью в ходе исследований по ирог мме Солнечного максимума, представлена как процентное отклонение от средневзвешенного значения за первые 153 дня исследований по этой программе. Отдельные точки дают среднюю энергетическую освещенность на дневной час ти орбиты вертикальными отрезками, проведенными через каждую точку, показаны стандартные ошибки этих орбитальных средних. Большие спады вблизи 100 и 145 дней связаны с прохождением больших областей солнечных пятен по солнечному диску. Средневзвешенная солнечная постоянная за время измерений равна 1368,31 Вт/м на р.асстояния I астрономической единицы от Солнца. (Из статьи Г25], с разрешения Лаборатории реактивного движения Калифорнийского тех-кологического института.)

Наряду с П. 3., к-рые дают электрич. сигнал, воспроизводящий изменения во времени соответствующего акустич. сигнала (давления, колебат. скорости), существуют также П. з., измеряющие усредненнме характеристики звуковой волны. К ним относятся, нанр., диск Рэлея, радиометры в ультразвуковом диапазоне пользуются заключенными в звукопоглощающую оболочку термоэлементами, эдс к-рых пропорциональна интенсивности ультразвука. В качестве П.з. можно рассматривать и органы слуха животных и человека, производящие преобразованае акустич. сигналов в нервные импульсы, передаваем) в мозговые центры (см. Ухо). [c.198]

РАДИОМЕТР акустический — механич. устройство для измерения давления звукового излучения и, в конечном счете, абс. измерения звукового ноля. Представляет собой легкую подвижную систему, находящуюся в. звуковом поле и имеющую упругий подвес (типа обычного или крутильного маятника или весов). Индикация отклонения Р. под действием звука не отличается от обычных методов определения малых постоянных смещений по отклонению определяется сила. Более точен компенсационный метод, в к-ром отклонение Р. компенсируется измеряемой внешной силой (напр., грузом или электромагнитной системой). Давлоние звукового излучения рассчитывается по силе, зависящей от соотношения длины волны и размеров приемного элемента Р., его формы ж коэфф. отражения. Для устранения стоячих волн приемный элемент Р. выполняют в виде призмы, конуса или диска, плоскость к-рого наклонена к плоскости излучателя. Чаще всего применяются элементы с полностью отражающей звуковые волны поверх- остью. Метод определения интенсивности ультразвука с помощью Р. — один из самых точных и простых методов. Однако Р. инерционен, подвержен влиянию акустич. течения, что снижает точность измерений. [c.297]

А. т. являются помехой при измерениях звуковых полей с помощью радиометра и Рэлея диска, но они имеют и полезные применения. На явлении А. т. основано действие нек-рых типов насосов, удобных для работы в агрессивных средах. Возникновение А. т. у поверхности препятствий, помещённых в звуковое поле, может увеличить пропессы мас-со- и теплопередачи через их поверхность (см. Тепломассообмен в ультразвуковом поле) А. т. являются одним из факторов, обусловливающих УЗ-вую очистку. [c.26]

При работе с УЗ имеют дело с 3. д. от величин — 10" Па до -10 Па (напр., в фокусе УЗ-вых концентраторов). Для измерения 3. д. применяют различные измерительные приёмники УЗ, гл. обр. пьезоэлектрические преобразователи. На частотах, близк11х к гиперзвуковым, пользуются пъезополу проводниковыми преобразователями л плёночными преобразователями. В жидкостях при больших интенсивностях УЗ применяют радиометр, на высоких частотах — термические приёмники звука. Одним из эталонных методов измерения 3. д. служит метод, использующий Рэлея диск, позволяющий определять колебательную скорость, по величине к-рой вычисляется значение 3. д. [c.137]

Приёмники ультразвука. Наиболее распространёнными П. у. являются электроакустические преобразователи. К ним относятся в первую очередь пьезоэлектрические преобразователи, магнитострикционные преобразователи, полупроводниковые и пьезополупроводниковые преобразователи, электростатические приёмники и электродинамические приёмники. Приёмники этого типа преобразуют акустич. сигнал в электрический крайне малая инерционность позволяет воспроизводить временную форму сигнала и, следовательно, получать сведения о его фазе, частоте и спектре. В зависимости от конструкции приёмного элемента, а также от функциональных особенностей применяемой с приёмником электронной схемы электроакустические преобразователи могут служить приёмниками звукового давления, колебательной скорости, ускорения, смещения. Термические приёмники используются в основном для измерения интенсивности звука они имеют значительную инерционность. Благодаря большой инерционности усреднённые по времени показания дают приёмники механич. типа — Рэлея диск и радиометр. Первый служит для измерения амплитуды колебательной скорости, второй — для измерения радиационного давления, т. е. плотности звуковой энергии и интенсивности звука. Звуковое давление и интенсивность звука могут измеряться также различными оптич. методами (напр., по дифракции света на ультразвуке), основанными на изменении показателя преломления среды под действием акустич. колебаний, возникновении двойного лучепреломления и других оптич. эффектов в звуковом поле. [c.269]

Пондеромоторное действие звуков ого поля на резонаторы еще в 1876 г. наблюдал Дворжак, а теоретическое объяснение этому явлению в 1878 г. дал Рэлей [1]. Позднее Рэлей возвращается снова к этому вопросу [2] и получает формулу для давления звука на полностью отражающую звук твердую стенку. Формула Рэлея была подтверждена количественно опытами В. Альтберга [3] и В. Д. Зернова [4], выполненными в лаборатории П. Н. Лебедева. Начиная с классических работ Рэлея, вопрос о давлении звука не сходит со страниц научных журналов и до настоящего времени [5—7]. Этот интерес обусловлен все расширяющимся использованием интенсивных звуковых полей в ультразвуковой технологии для образования эмульсий, диспергирования твердых тел в жидкостях, процессов коагуляции, дегазации жидкостей и расплавов, очистки и обезжиривания металлических деталей, сверления отверстий и образования углублений в твердых телах и т. д. [8, 9]. Определенная роль в указанных процессах может принадлежать и радиационному давлению. Кроме того, на основе измерения пондеромоторного действия с помощью диска Рэлея или радиометра определяют интенсивность звукового поля. [c.51]

Факт пропорциональности радиационного давления плотности акустической энергии используется в экспериментальной практике для абсолютного измерения интенсивности поля с помош ью радиометров — приборов для измерения радиационных сил. В научной литературе описано много различных типов радиометров. Радиометры состоят из приемной части, выполняемой в виде пластинки, конуса, шарика и т. п., которая при измерениях помеш ается в исследуемую область поля, и устройства, позволяюш его фиксировать величину радиационных сил, действуюш,их на приемник. Иногда всю систему помеш ают в камеру с поглош,аю-ш,ими звук стенками, в которую направляется изучаемый звуковой пучок. Конструктивные особенности радиометров обусловлены необходимой точностью независимо от того, измеряется ли средняя по сечению интенсивность пучка или в точке, проводятся ли измерения в лабораторных условиях или практических и т.п. Мы не станем здесь описывать устройство и экспериментальные возможности различных радиометров и дисков Рэлея. Соответствуюш ее описание, достаточно подробное, можно найти в первой книге настоящей монографии (часть VII), а также в книгах Матаушека [12] и Бергмана [8]. Мы не будем проводить и детального сравнения [c.79]

Для локальных измерений интенсивности поля используют радиометры, приемная часть которых много меньше или порядка длины волны. Различные радиометры различаются как приемной частью (в виде шарика [84, 65], диска [95] и т. д.), так и фиксирующим радиационные силы устройством. В одних случаях используется система, представляющая весы, например, крутильные [110], в других применяются устройства, в которых приемник остается на месте благодаря уравновешиванию ра-.дрхационных сил, например, силами электромагнитной природы [111]. Расчетные формулы для соответствующих радиометров приведены в гл. 4. [c.80]

На рис. 34 показана зависимость общей излученной мощности (кривая 1) и мощности звукового поля (кривая 2) от квадрата электрического напряжения на ферритовом излучателе [51] с резонансной частотой 26 кгц. Мощность измерялась радиометром в виде полого диска, который подвешивался на торзионных весах. Для ликвидации потоков жидкости при измерении акустической мощности между излучателем и радиометром, как и ранее, помещалась тонкая звукопроницаемая пленка. [c.205]

Рис 0 78 Принципиальная схема пятикашлыюго радиометра- — призма Г—ось модулятора 3 — мо . .итрующий диск — фильтр, 5 — лншзй, (1 — болометр, 7 — усилитель, — записы--вающее устройство, 5 передатчик [c.410]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...