Поглощение звука в жидкости при отражении

Импульсный метод можно использовать и для определения поглощения звука в жидкостях. Представление о поглощении Звука можно составить, осуществив специальным подбором длительности развёртки фотографирование сразу нескольких импульсов (рис. 69) уменьшение интенсивности звука вызывает соответствующее уменьшение сигнала на осциллографе. Уменьшение величины импульсов на фотографии происходит по экспоненциальному закону, однако показатель этой экспоненты не является собственно коэффициентом поглощения звука. Величина импульсов уменьшается не только благодаря собственно поглощению звука жидкостью или какой-либо средой, но также в силу других причин, из которых в первую очередь необходимо назвать неполноту отражения звука как рефлектором, так и кварцем. Поскольку коэффициенты отражения звука рефлектором и кварцем, как правило, неизвестны, этим способом нельзя определить коэффициент поглощения. Для нахождения коэффициента поглощения импульсным методом выравнивают с помощью аттенюатора величину сигнала, подаваемого на усилитель, таким образом, чтобы выброс на экране осциллографа оставался неизменным при различных расстояниях между кварцем и рефлектором. [c.97]

Несколько иной метод определения коэффициента поглощения звука был предложен в работе [57]. Схема установки приведена на рис. 21. Ультразвуковое поле (1 Мгц), создаваемое источником полностью заполняло трубку с исследуемой жидкостью 2 трубка имела обводной капиллярный канал 3 для обратного потока. Согласно соотношению (31), при радиусе звукового пучка, равном радиусу трубы, скорость акустического течения обращается в нуль. В экспериментальных условиях, конечно, из-за неоднородности звукового поля по сечению трубки и влияния пограничного слоя вблизи стенок, а в описываемой установке еще из-за тока жидкости через капиллярный канал 3 перенос жидкости имеется, однако скорость его существенно меньше скорости течения в свободном звуковом поле. Влияние динамического давления потока на механический приемник радиационного давления 4 было при этих условиях относительно мало. Отраженный от приемника 4 звук поглощался поглотителем 5. Авторы работы [58] отказались от абсолютного измерения звукового поля радиометром, потому что приемный элемент радиометра, отражая звук, не позволял создать полностью бегущую волну (в этой работе плотность звуковой энергии определялась из импедансов излучателя в воздухе и в жидкости). Согласно закону Гагена — Пуазейля, скорость движения [c.123]

На фиг. 237 приведена фотография, где идущая слева звуковая волна падает на алюминиевую призму и отклоняется от первоначального направления вследствие того, что скорость звука в алюминии больше, чем в жидкости. Уменьшение числа диффракционных спектров у отдельных световых точек одновременно дает представление об уменьшении интенсивности звуковой волны в результате поглощения в жидкости. На фиг. 238 изображен случай падения волны из ксилола в воду под углом 35,5°. Отчетливо видны отраженный и преломленный звуковые лучи. Угол преломления может быть легко измерен, и на основании вели- [c.192]

При исследовании поглощения звука в газах основным источником ошибок является наличие потока газа, так называемого звукового ветра , вызываемого колебаниями кварцевой пластинки. Акустический ветер может совершенно исказить изучаемое явление и привести к определению заведомо ложных значений коэффициентов затухания. Освободиться полностью от искажающего действия акустического ветра чрезвычайно трудно. В случае жидкостей для уничтожения влияния потоков жидкости, вызываемых колебаниями кварцевой пластинки, применяют тонкие перегородки, которыми отделяют приёмники звукового давления от излучателя ультразвуковых волн [56]. В этих случаях приходится учитывать также возможность искажения измеряемых величин под действием волн, отражённых от приёмника звукового давления, которые после повторного отражения от стенок кюветы могут вновь упасть на приёмник. Отражённые волны, упавшие на приёмник, при- [c.82]

Однако на практике даже тонкая перегородка, вводимая в технологический объем, сильно ослабляет звуковое поле. Это объясняется тем, что при наличии кавитации перегородка геометрически локализует кавитационную область (рис. 60). Вследствие этого зона, прилегающая к излучателю при больших интенсивностях звука, характеризуется высоким значением индекса кавитации, тогда как зона за перегородкой имеет небольшие вкрапления кавитационных пузырьков. Поэтому при введении тонкой перегородки отражение происходит по существу не на ней, а на границе раздела двух жидкостей, обладающих резко отличными акустическими сопротивлениями. Одновременно звуковое поле за перегородкой ослабляется вследствие поглощения звуковой энергии в кавитационной области. [c.234]

В вязких жидкостях при отражении от границ звук частично трансформируется в быстрозатухающие вязкие волны. Этот процесс описьгеается матрицами рассеяния, исследованными в 4. Поглощение звука в слоистой среде обусловлено, таким образом, двумя процессами. [c.147]

Коэффициент затухания складывается из коэффициентов поглощения бп и рассеяния бр б = бп+бр. При поглощении звуковая энергия переходит в тепловую, а при рассеянии эцергия остается звуковой, но уходит из направленно распространяющейся волны в результате отражений от неоднородностей среды. В газах и жидкостях, не засоренных взвешенны ми частицами, рассеяние отсутствует, и затухание определяется поглощением [4] Коэффициент поглощения пропорционален квадрату частоты. В связи с этим в качестве характеристики поглощения звука в жидкостях и газах вводят величину б//2. [c.25]

Мерсье и Бандере [1347] возражают против метода определения поглощения звука в твердом теле при помощи импульсов, проходящих через пластинку из исследуемого материала, погруженную в жидкость, так как, по их мнению, отражение на границе жидкость—пластинка неконтролируемым образом искажает эффект поглощения. [c.401]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

В заключение следует еще указать на некоторые источники ошибок, которые могут привести и часто уже приводили к получению неправильных результатов измерений. Мы уже говорили выше в этом пункте о помехах, создаваемых акустическим ветром при измерениях давления излучения, а также о способах устранения этих помех. Другим источником ошибок являются отражения от задней и боковых стенок кюветы. За исключением интерферометрического метода, измерение коэффициента поглощения всегда производится в бегущей звуковой волне. Поэтому следует избегать всякого направленного отражения от приемника, от противоположной излучателю стенки сосуда или (при вертикальном расположении установки) от поверхности жидкости. Фокс и Рок [630] вводят звуковой пучок в сосуд, который, подобно черному телу в оптике, поглощает практически весь звук вследствие многократных отражений. Отражения от боковых стенок проще всего избежать, применяя достаточно широкие сосуды или трубки. Отражение от поверхности радиометра устраняют или по крайней мере ослабляют наклейкой тонких пробковых дисков или нанесением на клею тонкого слоя песка (см. Сю Цзун-янь [922]). [c.284]

На фиг. 68 приведена осциллограмма, полученная при прозвучивании образца в сосуде, наполненном жидкостью. Изменения в амплитуде вызваны наличием в сосуде стоячих волн, а не наличием в образце дефекта. Если образец перемещать, картина стоячих волн смещается. Образование стоячих вoJШ в исследуемом теле ослабляет проходящий ультразвуковой сигнал и приводит к добавочной потере энергии. Ультразвуковые волны всегда затухают в любой среде, поскольку среда всегда обладает вязкостью величина поглощения является определенной характеристикой среды. Поскольку величина поглощенной энергии ультразвука есть функция амплитуды сигнала и отражения энергии от границ тела приводят к увеличению интенсивности звука Фиг 68 Осцилло- внутри тела, можно сделать вывод, что чем грамма стоячих волн, больше происходит различных отражений [c.112]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...