Кварц - Акустические свойства

Кварц — Акустические свойства 3 — 276 [c.97]

Для передачи сдвиговых колебаний от излучателя до приемника необходимо обеспечить жесткий акустический контакт, который можно получить при помощи приклейки излучателя и приемника к исследуемому материалу. Важное свойство, которое выделяет эти волны из общего колебательного процесса, заключается в том, что скорость сдвиговых волн не зависит от размеров и формы исследуемого материала. Сдвиговые волны можно возбуждать при помощи пьезокристаллов сегнетовой соли, прямого Х-среза, дигидрофосфата аммония прямого 2-среза, пьезокристаллов кварца У-среза и пьезокерамикой, поляризованной для возбуждения сдвиговых колебаний. [c.94]

Если из пьезокристалла, например кварца, вырезать пластинку среза X и придать ей форму вогнутого зеркала, то при колебаниях такая пластинка будет обладать фокусирующими свойствами. Ультразвуковые волны будут концентрироваться в фокусе, расположенном на акустической оси. Такими пластинками пользуются для получения большой акустической [c.305]

Если из пьезокристалла, например кварца, вырезать пластинку среза X и придать ей форму вогнутого зеркала, то при колебаниях такая пластинка будет обладать фокусирующими свойствами. Ультразвуковые волны будут концентрироваться в фокусе, расположенном на акустической оси. Такими пластинками пользуются для получения большой акустической мощности, сосредоточенной в фокусе. На рис. 184 приведены фотографии ультразвукового пучка в воде от вогнутого зеркала из кварцевой пластинки, полученные методом темного поля на этих фотографиях ясно виден эффект фокусировки. Фокусировка получается размытой одна из причин этого, кроме упоминавшихся выше, состоит в том, что вогнутая кварцевая пластинка не совершает строго радиальных колебаний. Скорость распространения продольных волн в кварце различна по различным направлениям относительно осей кристалла. По этой причине резонансные свойства изогнутой пластинки не так резко выражены, как у пластинки чистого среза X. Применяя излучатель вогнутой формы из керамики титаната бария, можно обойти эту трудность, если произвести предварительную поляризацию так, чтобы участки пластинки колебались строго радиально, т. е. в направлении радиуса кривизны пластинки. [c.309]

В лаборатории часто наблюдают, как источники звука генерируют стационарный воздушный поток. Этот звуковой ветер стал известным, когда начали широко использовать мощные источники (часто с ультразвуковыми частотами), основанные на пьезоэлектрических свойствах кварца, и поэтому его иногда называют кварцевым ветром . Только что проведенный анализ вполне определенно наводит на мысль, что звуковой ветер должен зависеть от затухания акустического пучка эта точка зрения подтверждается тем фактом, что поток прежде всего наблюдается при тех очень высоких частотах, при которых в толще жидкости имеет место значительное затухание. Действительно, как показано в разд. 1.13, часть акустической энергии, потерянная таким образом за каждый волновой период, составляет [c.411]

Ультразвуковой контроль. Ультразвуковые волны, пронизывая две среды аразными акустическими свойствами, частично отражаются от их границы, частично переходят из одной среды в другую. Количество отраженной ультразвуковой энергии зависит от удельных сопротивлений сред. Чем выше разница удельных сопротивлений сред, тем больше отразится энергии ультразвуковых волн. Это свойство ультразвуковых волн используется для контроля сварных соединений. Введенные в металл волны, достигнув дефекта, почти полностью отражаются от него. Для получения ультразвуковых волн применяют пьезоэлектрические пластинки из кварца или ти-таната барня, которые вставляются в держатели-щупы. Такая пластинка начинает колебаться, если приложить к ней переменное электрическое поле. Колебания пластинки передаются в окружающую среду и распространяются в ней в виде упругнх колебаний с частотой, которая приложена к пластинке. Пройдя через контролируемую среду и попав на пластинку, аналогичную первой, упругие колебания преобразуются в ней в электрические заряды, которые подаются на усилитель и воспроизводятся индикатором. Для ввода ультразвуковых волн в контролируемое изделие между ним и щупом должен быть хороший контакт, достигаемый смазкой (маслом машинным, турбинным, трансформаторным), наносимой на поверхность, по которой перемещается щуп. Для контроля этим способом применяют ультразвуковые дефектоскопы. Благодаря высокой производительности и безвредности ультразвуковой контроль с каждым годом используется все в больших масштабах. [c.179]

Скорость распространения продольных волн зависит от плотности материала и его акустических свойств. Эта скорость для продольных и поверхностных волн почти одинакова для попереч-. ных волн в твердых материалах скорость примерно вдвое меньше, чем для продольных. Представление о скорости распространения можно составить по следующим данным. Продольные волны распространяются со скоростью в кварце и кварцевом стекле — 5600 м1сек в каучуке — 1500 м1сек в органическом стекле — 2700 м/сек в слюде — 7800 м/сек в фарфоре — 5300 м/сек в трансформаторном масле—ЛАОО м/сек в воздухе — 335 м/сек. [c.299]

До сих пор мы ограничивались рассмотрением взаимодействия светв с объемной звуковой волной в материальных средах, В фото-упругой среде объемная звуковая волна приводит к образованию объемной фазовой решетки. Вследствие периодической модуляции показателя преломления свет испытывает в такой среде дифракцию. Поверхностные акустические волны (волны Рэлея) распространяются в свободном пространстве вблизи полубесконечной среды, причем их акустическая энергия концентрируется в приповерхностном слое толщиной порядка длины звуковой волны. Под действием поверхностной акустической волны оптические свойства вещества также изменяются. В 1967 г. появилось первое сообщение Иппена [6] об экспериментальном наблюдении дифракции света на рэлеевских волнах в кварце. Такая дифракция света может возникать вследствие двух различных причин [c.384]

Важной характеристикой искателей является их чувствительность. Она зависит от свойств пьезоэлемента, демпфера, промежуточных слоев, а также от параметров генератора и приемника дефектоскопа. Например, пьезоэлемент из цирконата-титаната свинца (ЦТС) обеспечивает более высокую чувствительность, чем кварц и титанат бария, но свойства его менее стабильны, чем у кварца. Значительное влияние на чувствительность искателя оказывает качество приклейки пьезоэлемента к призме, а также покрытие пьезопластины электродом (посеребрение). При приклейке пьезоэлемента к призме необходимо, чтобы толщина слоя клея была одинакова по всей площади пьезопластины. Если электрод пьезопластины не покрывает всей ее поверхности, то размер пьезоэлемента определяется илощадью, покрытой электродом. Чувствительность искателя будет тем выше, чем больше размер пьезоэлемента и частота его колебаний, но выбор их оптимальных значений должен проводиться в соответствии с изложенными рекомендациями. Демпфер оказывает двоякое влияние на характеристики искателя. С одной стороны, чем меньше волновое сопротивление, тем выше чувствительность искателя и выше длительность колебаний пьезопластины. Однако увеличение длительности колебаний пьезопластины приводит к снижению лучевой разрешающей способности, т.е. к уменьшению раздельной регистрации двух следующих импульсов от двух рядом расположенных отражателей. С другой стороны, с увеличением акустического сопротивления демпфера уменьшается чувствительность искателя, но увеличивается разрешающая способность и сокращается мертвая зона. На практике наиболее важно знать так называемую абсолютную чувствительность искателя с дефектоскопом (см. гл. IV, п. 1). [c.36]

Исследована возможность прочного соединения элементов из монокристаллов солей и кварца с помощью алюм.ин,ия, свиица, олова, кадмия, индия и их сплавов. Для этой цели по акустическим и соединительным свойствам рекомендуется сплав индия с 48 /о олова. [c.97]

Для лучшей отдачи акустической эиер-Г1И1 колеблющуюся пластинку помещают в жидкость. Обычно используются ЖИДКОСТИ с высокими ИЗОЛЯЦИОННЫМИ свойствами, например трансформаторное масло, что позволяет значительно увеличить разность потенциалов, подводимую к пластинке, без опасения. вызвать электрический пробой по краю пластинки. Амплитуда л , колебаний кварца, возбуждённого резола йеной частотой, может быть подсчитана гю уравнению [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...