Оптические методы наблюдения ультразвуковых вол

Уже в 1866 г. А. Тепл ер [2063—2065] применил теневой метод для визуального наблюдения звуковых волн, возбужденных электрической искрой. Этот метод впоследствии был усовершенствован Вудом 121721 в 1899 г. и М. Теплером [20661 в 1908 г. ). Начиная с 1930 г. с развитием техники получения ультразвука были созданы более совершенные оптические методы наблюдения ультразвуковых волн. В отличие от описанных ранее методов, применимых как для ультразвуковых, так и для звуковых частот, новые оптические методы, рассматриваемые ниже, могут быть использованы только в области ультразвука, т. е. для звука с достаточно малой длиной волны. [c.160]

Оптические методы наблюдения ультразвуковых волн 160 [c.718]

Рассмотренные в этом параграфе оптические методы наблюдения и измерения ультразвуковых волн могут быть применены не только к звуковым волнам в жидкостях и газах, но позволяют также косвенным и прямым путем сделать видимыми звуковые волны в твердых прозрачных [c.203]

Оптический метод основан на наблюдении изменений показателя преломления жидкости, возникающих вследствие периодических изменений плотности в ультразвуковой волне [7,8]. Основным преимуществом этого метода является то, что в ультразвуковое поле не вводится постороннее тело, которое могло бы исказить поле. Этот метод безынерционен и позволяет в известной степени анализировать форму волны. [c.330]

В Германии был разработан ряд специальных методов для визуального наблюдения ультразвукового луча, прошедшего сквозь испытуемый образец. Отметим в качестве примера оптический метод, при котором в жидкости находятся легкие взвешенные частицы, меняющие свою ориентацию под действием ультразвука, благодаря чему легко обнаружить изменения интенсивности ультразвука в различных точках по интенсивности отраженного света [11]. [c.154]

Для дистанционной регистрации акустических колебаний поверхности объекта контроля могут применяться оптические, СВЧ и акустические волны в воздухе с использованием эффектов интерференции и эффектов Допплера. Например, бесконтактное оптическое наблюдение за колебаниями поверхности контролируемого твердого тела осуществляется с помощью интерферометра. Луч лазера расщепляется полупрозрачным зеркалом на два луча, которые отражаются от неподвижного зеркала и изделия, поверхность которого колеблется под действием ультразвуковой волны. Лучи принимаются фотоумножителем. Чувствительность метода при приеме в 500 раз меньше, чем при иммерсионном способе контроля. Кроме того, интерферометр — это довольно сложное, громоздкое, чувствительное к вибрациям [c.224]

Благодаря применению различных видов ультразвуковых колебаний и типов искательных головок ультразвуковые дефектоскопы могут быть использованы для контроля самых разнообразных деталей. Ультразвуковой метод позволяет вести наблюдение, контроль и измерения в оптически непрозрачных средах, в быстро протекающих физико-химических процессах, наблюдать за состоянием веществ в агрессивных средах и труднодоступных аппаратах. [c.250]

В зависимости от принципов, положенных в основу, методы анализа кинетики усталостного разрушения могут быть разделены на три большие группы [146] 1) непосредственного наблюдения (визуальные, фрактографические, световые) 2) физические (магнитные, электрические, ультразвуковые, проникающего излучения) 3) основанные на фиксации изменений свойств материалов (механических, электрических, магнитных, оптических и др.). [c.214]

Метод позволяет при испытании на выносливость пластин с концентратором напряжений в виде центрального отверстия автоматически фиксировать по записи самописца появление в них трещин усталости и, не останавливая машины, следить за их развитием до длины 1—3 мм . Дальнейшее наблюдение за ростом трещины вплоть до разрушения после снятия датчика может проводиться оптическим, ультразвуковым или другими методами. [c.115]

Настоящая книга посвящена одной из важнейших научных и технических проблем — повышению надежности и контролю качества. В ней описаны как уже применяющиеся в промышленности методы неразрушающих испытаний, так и методы, только разрабатываемые в научно-исследовательских институтах, но имеющие перспективу практического применения. Рассмотрены методы акустической эмиссии, ультразвуковой спектроскопии, система ультразвуковой визуализации, радиологические системы с непосредственным наблюдением, нейтронная радиография, СВЧ-техника, инфракрасная техника и многие другие. Описаны методы ультразвуковой и оптической голографии и способы обработки результатов неразрушающих испытаний. [c.4]

Усилия по созданию специальной методики ультразвуковой спектроскопии могли бы быть направлены на разработку акустических оптических средств анализа. Однако, поскольку важным требованием является совместимость этих средств с обычной ультразвуковой аппаратурой, разрабатывались только электронные спектроанализаторы. Результатом этой работы было создание трех различных методов генерации и анализа электрических сигналов, в которых в качестве связующего звена между электронной схемой и акустическим трактом используются пьезоэлектрические преобразователи. Простейший метод состоит в излучении в контролируемый объект частотно-модулированных колебаний и наблюдении принятых сигналов на экране осциллоскопа, горизонтальная развертка которого формируется частотно-модулированным сигналом генератора. Во втором методе в контролируемый образец излучаются ультразвуковые импульсы с широким частотным спектром, подобным спектру белого света. Электронный спектроанализатор, установленный на приемной стороне, выделяет и анализирует частотные составляющие спектра принятого импульса. В третьем методе, являющемся комбинацией первых двух, используется импульсная частотная модуляция. [c.62]

Фиг. 240. Схема оптической установки для наблюдения ультразвуковых волн методом вторичной интерференции (по Гидеману).

Для объяснения описанного явления можно еще сказать следующее. Если объектив 0 сфокусирован на поверхность кюветы или звуковой волны, то на экране 5 будет наблюдаться изображение последней и установка будет подобна установке в теневом методе, описанной в п. 1 настоящего параграфа (см. фиг. 187 или 193). Разница заключается лишь в том, что в последнем случае используется строго параллельный пучок света и максимум нулевого порядка не затемняется. Об этом уже говорилось в п. 2 настоящего параграфа при описании опытов Дебая, Сака и Кулона, которые первыми дали правильное толкование результатов наблюдений ультразвуковой решетки, опубликованных Гидеманом и сотрудниками. Они считали, что здесь имеет место получение оптических изображений звуковых волн за счет вторичной интерференции света диффракционных максимумов. Еще лучше это было обосно- [c.194]

Но своему назначению акустич, фокусирующие системы могут быть разбиты на три основные группы излучающие, приемные и системы для получения звуковых изображений. Излучающие системы применяются для создания высокой интенсивности в фокальной области (см. Концентратор акустический) — для целей ультразвуковой технологии, а также при медицинских и биологич, исследованиях. Нри приеме акустич, волп Ф. з. применяется для повышения остроты характеристики направленности приемных устройств, что особенно существенно при наличии диффузного поля помех. Преобразователь располагается в фокальном пятне приемной системы. К системам, предназначенным для образования звукового изображения, предъявляются более жесткие требования, аналогичные требованиям, предъявляемым к оптич. объективам. Наряду с разрешающей способностью, определяемой размерами фокального пятна, требуется также отсутствие геометрич. и волновых аберраций (см. Аберрации оптических систем) в пределах заданного угла наблюдения. Получающееся в фокальной плоскости фокусирующей системы звуковое изображение, представляющее собой пространственное распределепие звуковой энергии, снец. методами преобразуется в видимое (см. Визуализация звуковых полей). [c.326]

Полосы на фотографиях ультразвуковой решетки, полученных по методу Бахэма, Гидемана и Асбаха, будут особенно яркими в том случае, если объектив 0 (см. фиг. 240) удастся сфокусировать на плоскость, где имеется наибольшее схождение световых лучей. Однако это возможно лишь в том случае, когда линии схождения находятся либо в плоскости выхода света из звуковой волны, либо еще дальше за этой плоскостью, так как непосредственное наблюдение этих линий внутри звукового поля при помощи оптической системы невозможно (см. п. 2 настоящего параграфа). К тому же в стоячих волнах линии схождения непрерывно сдвигаются в направлении распространения света. Последнее связано с тем, что сжатия и разрежения в жидкости при стоячей волне периодически. появляются и исчезают. Если учесть изменение во времени показателя преломления, предполагая, что оно происходит по синусоидальному закону, и пренебреч пространственными изменениями йп в направлении звуковой волны, то приведенное выше выражение (160) для расстояния между первыми линиями схождения и плоскостью вступления света в звуковую волну примет вид [c.195]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...