Ультразвуковые колебания

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. С помощью пьезометрического щупа 12 ультразвукового дефектоскопа 13, помещаемого на поверхность сварного или паяного соединения, в металл 11 посылают ультразвуковые колебания (рис. 5,56, в). Ультразвук вводят в изделие отдельными импульсами под углом к поверхности металла. При встрече с поверхностью дефекта возникает отраженная ультразвуковая волна. В перерывах между импульсами щуп служит приемником отраженного от дефекта ультразвука. Дефект в соединении в виде пика 14 фиксируется на экране осциллографа. [c.245]

Ультразвуковой метод заключается в том, что энергия вибрирующего инструмента в виде ультразвуковых колебаний воздуха передается частицам абразивного микропорошка, которые поступают взвешенными в воде или масле под торцовую поверхность инструмента и разрушают обрабатываемый материал. [c.28]

Имеются данные о том, что наложение ультразвуковых колебаний с частотой 23—27 кГц предохраняет сталь от обрастания. Таким образом, возможна замена окраски судов совместным применением катодной и ультразвуковой защиты. [c.404]

Для этих целей пьезоэлектрическим преобразователем возбуждаются ультразвуковые колебания. Возбуждение их происходит в результате так называемого пьезоэффекта — электрические колебания, поданные на пластину, преобразуются в механические. Это имеет место вследствие перестройки в расположении кристаллов пластины из кварца, титаната бария и д )., оси которых под действием проходящего тока поворачиваются в металле, а в результате этого поворота изменяется и суммарная длина пластины. Эти удлинения, следующие непрерывно друг за другом, создают волну. [c.125]

Между изделием и искателем акустический контакт создают путем введения слоя воды или незамерзающей магнитной жидкости. Если акустический контакт невозможен, то применяют бесконтактный ввод ультразвуковых колебаний с помощью электро- [c.125]

При затухании энергия колебаний трансформируется либо в теплоту (пластмассы), либо рассеивается (металлы). В наименьшей степени имеет место рассеивание ультразвуковых колебаний [c.127]

Изучение колебательных процессов имеет важное значение для различных разделов механики, физики и техники. Вибрация сооружений и машин, электромагнитные колебания в радиотехнике и оптике, звуковые и ультразвуковые колебания — все эти не похожие друг на друга процессы объединяются методами математической физики в одно общее учение о колебаниях. 1 [c.526]

Ультразвуковая сварка — сварка давлением, осуществляемая при воздействии ультразвуковых колебаний. [c.5]

В качестве источников энергии в ультразвуковых дефектоскопах для возбуждения ультразвуковых колебаний используют электронные генераторы. Получаемые в них электрические импульсы преобразуются в ультразвуковые механические колебания с помощью преобразователей, основанных на пьезоэлектрическом эффекте. [c.194]

Ультразвуковой метод неразрушающего контроля основан на способности ультразвуковых колебаний отражаться от внутренних неоднородностей контролируемой среды. [c.200]

Особого интереса заслуживает ультразвуковой контроль прочности сцепления 155]. Способ основан на том, что при прохождении ультразвуковых колебаний через материалы, обладающие различной плотностью, часть волн отражается от граничной поверхности раздела. Способ очень чувствителен, так как обнаруживает зазоры до 1 мкм. Если покрытие в отдельных местах отделено от основы, то в возникших воздушных зазорах звуковые волны будут отражены, что регистрируется на экране дефектоскопа. Сравнение опытных образцов с эталоном, прочность сцепления которого известна, позволяет оценить прочность испытуемого покрытия на отрыв. [c.174]

При распространении акустической волны от источника с увеличением расстояния, на которое она распространяется, происходит ее ослабление. Основные причины ослабления — расхождение лучей (дифракционное ослабление) и затухание волн. Если рассматривать ультразвуковые колебания (УЗК) как частный случай акустических, то их излучатель в виде круглого диска диаметром 2а (рис. 6.19, а), генерирует пучок, который не расходится в ближней зоне участка объекта. Сам данный участок при этом имеет цилиндрическую форму, протяженность которой вычисляется [ю формуле [c.168]

Аппаратура ультразвукового контроля. Ультразвуковой контроль 3X0- и теневым методом осуществляется с помощью приборов, называемых дефектоскопами. Процессы преобразования энергии ультразвуковых колебаний происходят в трех трактах дефектоскопа [c.177]

Часто для интенсификации проникновения пенетранта в дефекты используют ультразвуковые колебания. [c.205]

Ультразвуковая дефектоскопия основана на отражающей способности технологических и других дефектов, имеющих отличное от основного металла акустическое сопротивление прохождения ультразвуковых колебаний (УЗК). В этом случае отражение посылаемых излучателем УЗК происходит от свободной границы дефекта и фиксируется приемником. [c.60]

Используемые в качестве электроизоляционных материалов диэлектрики называются пассивными диэлектриками. В настоящее время широко применяются так называемые активные диэлектрики, параметры которых можно регулировать изменяя напряженность электрического поля, температуру, механические напряжения и другие параметры воздействующих на них факторов. Например, конденсатор, диэлектрическим материалом в котором служит пьезоэлектрик, под действием приложенного переменного напряжения изменяет свои линейные размеры и становится генератором ультразвуковых колебаний. Емкость электрического конденсатора, выполненного из нелинейного диэлектрика—сегнетоэлектрика, изменяется в зависимости от напряженности электрического поля если такая емкость включена в колебательный L -контур, то изменяется и его частота настройки. [c.133]

Лазерный способ возбуждения ультразвуковых колебаний является весьма перспективным, учитывая большую амплитуду ультразвуковых волн, возбуждаемых лучом лазера. При разработке установок целесообразно сочетать этот способ возбуждения с неоптическими бесконтактными способами приема, например электромагнитным, отличающимися более высокой чувствительностью. [c.224]

Рабочая частота fp ультразвуковых колебаний — частота составляющей спектра зондирующего импульса, имеющей максимальную амплитуду, изменяется при замене преобразователя и переключении регулирующих элементов генератора. Обычно при этом также производится переключение частотной полосы приемника дефектоскопа. Искажения спектра зондирующего импульса, о которых говорилось выше, могут смещать значение частоты, так что частота максимума амплитуды в спектре импульса на вы- ходе усилителя высокой частоты / будет отличаться от fp. В формулах для расчета ослабления амплитуды сигнала используется значение длины [c.234]

Ультразвуковой сваркой можно получать точечные и шовные соединения внахлестку, а также соединения по замкнутому контуру. При сварке по контуру, например, по кольцу, в волновод вставляют конический штифт, имеющий форму трубки. При равномерном под-жатии заготовок к свариваемому штифту получают герметичное соединение по всему контуру (рис. 5.43). Ультразвуковой сваркой можно гваривать заготовки толщиной до 1 мм и ультратонкие заготовки Т0Л1ЦИ1ЮЙ до 0,001 мм, а также приваривать тонкие листы и фольгу к заготовкам неограниченной толщины. Снижение требований к качеству свариваемых поверхностей позволяет сваривать плакированные и оксидированные поверхности и металлические изделия, покрытые различными изоляционными пленками. Этим способом можно сваривать металлы в однородных и разнородных сочетаниях, например алюминий с медью, медь со сталью и т. п. Ультразвуковым способом сваривают и пластмассы, однако в отличие от сварки металлов к заготовкам подводятся поперечные ультразвуковые колебания. [c.224]

Введение в зону резания ультразвуковых колебаний повышает производительность электроабразивного и электроалмазиого шлифования в 2—2,5 раза при значительном улучшении качества обработанной поверхности. Электроабразивные и электроалмазные методы применяют для отделочной обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов, а также нежестких заготовок, так как силы резания здесь незначительны. При этих методах обработки прижоги обрабатываемой поверхности практически полностью исключены. [c.407]

Эффективность смазочно-охлажд,аюнд,ей жидкости можно повысить, передавая ультразвуковые колебания на круг. Источником ультразвуковых колебаний в диапазоне 20. .. 40 кГц является магнитострикционный преобразователь. К торцу ультразвукового концентратора крепится алюминиевая насадка, являющаяся составной частью трубопровода с охлаждаю(цей жидкостью. Поток охлаждающей жидкости через насадку подается на круг. Ультразвук через жидкость воздействует на частицы металла, срывая их с поверхности круга, и жидкость уносит их в своем потоке. Стружки из пор круга также удаляются жидкостью. Это приводит к снижению выделения теплоты из зоны резания, уве-, личению периода стойкости круга и к улучшению качества обработки. [c.167]

Ультразвуковые колебания являются одним из многочисленных примеров колебаии , имеющих место в природе. Это морские волпы, ветровые импульсы и т. д., возникающие под действием одного или, что гораздо 4aHj,e, непрерывно действующих импульсов. [c.125]

Схема работы дефектоскопа. Дефектоскопы работают по следующей схеме. От блока синхронизатора тактовые импульсы поступают в генератор зондирующих импульсов и запускают его. При подаче запускающего импульса в контуре, состоящем из индуктивности, емкости пьезонластипы накопительного конденсатора, возникают радиочастотные колебания, называемые зондирующими импульсами. Последние возбуждают в ньезопластине ультразвуковые колебания. Одновременно тактовые импульсы с синхронизатора подаются и на генератор развертки электронно-лучевой трубки. Скорость развертки регулируется в зависимости от толщины прозвучиваемого металла. [c.132]

Таким образом, в результате ультразвуковых колебаний в тонких слоях контактирующих поверхностей создаются сдвиговые деформации, разрушающие поверхностные пленки. По мере разрушения пленок образуются узлы схватывания, приповерхностные слои металла нагреваются, немного размягчаются и под действием сжимающего усилия пластически деформируются, свариваемые по-вер1сности сближаются до расстояния действия межатомных сил, возникает прочное сварное соединение. [c.120]

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн отражаться от поверхности раздела двух сред. В дефектоскопии применяют пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, основанный на возбуждении механических колебаний (вибрации) в пьезоэлектрических материалах (кварц, сульфат лития, титанат бария и др.) при наложении переменного электрического поля. Упругие колебания достигают максимального значения тогда, когда частота электрических колебаний совпадает с колебаниями пьезопластины датчика. Частоты ультразвуковых колебаний обычно превышают 20 000 Гц. [c.151]

С помощью пьезометрического щупа ультразвукового дефектоскопа, помещаемого на поверхность сварного соединения, в металл посылают направленные ультразвуковые колебания (рис. 80). Ультразвук вводят в изделие отдельными импульсами под углом к поверхности металла. При встрече с дефектом возникает отраженная ультразвуковая волна, которая воспринимается либо другим щупом (приемным в случае двухщуповой схемы), либо тем же (подающим при однощуповой схеме) во время паузы между импульсами. Отраженный ультразвуковой сигнал преобразуется в электрический, усиливается и подается на трубку осциллографа, где фиксируется наличие дефекта в соединении в виде пика на экране осциллографа. [c.151]

Появление сигнала между зондирующими и донными импульсами или ослабление интенсивности прошедших через металл ультразвуковых колебаний указывает на наличие дефекта. Отраженные от границы раздела сред (дефекты типа нарушения сплошностей), имеющих различные акустические свойства, ультразвуковые волны, попадая на пьезопластину, вызывают электрические колебания, которые усиливаются и поступают на экран дефектоскопа. Настраивая дефектоскоп на поисковую чувствительность, определяют способ прозву-чивания, тип преобразователей и пределы их перемещения, а также характер ожидаемых дефектов. Особое внимание уделяют тем дефектам, отражение от которых можно получить лишь тогда, когда их поверхность перпендикулярна к акустической оси преобразователя. [c.197]

Положение точки выхода луча определяют по стандартному образцу СО-3 (рис. 4.12), изготовленному из стали той же марки, что и образец СО-2. По образцу СО-3 можно также определить схему преобразователя и отстроить от времени 2t (в мкс) распространения ультразвуковых колебаний в щ изме преобразователя 2t = ti - 33,7, где ti - временный сдвиг между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогаутой цилиндрической поверхности в образце СО-3 при установке преобразователя в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала. [c.207]

Модифицирование. Модифицированием расплавов называется изменение структуры при кристаллизации отливки, достигаемое путем введения в сплав специальных добавок или в результате создания специальных условий плавки и обработки расплава. Модифицирование расплава, как правило, проводят в зак 1Ючнтельной стадии при плавке металлов. Специальные модифицирующие добавки вводят в сплав или же подвергают его температурно-временной обработке, заключающейся в перегреве с последующим быстрым охлаждением до температуры разливки. Наложение на кристаллизующийся расплав механических или ультразвуковых колебаний также приводит к измельчению макрозерна отливки. [c.276]

Ультразвуковые дефектоскопы предназначены для излучения ультразвуковых колебаний, приема эхо-сигналов, установления положения и размеров дефектов. Простейшая структурная схема эходефектоскопа изображена на рис. 6.22, о. Здесьгенератор I возбуждает короткие электрические импульсы и подает их на излучатель 2, который работает как пьезопреобразователь и преобразует данные импульсы в ультразвуковые колебания (УЗК). УЗК распространяются в объект контроля (ОК) 3, отражаются от дефекта и противоположной стороны ОК, принимаются приемником 4 (излучатель и приемник может быть одним и тем же элементом при совмещегшой схеме пьезопреобразователя). Приемник 4 превращает УЗК в электрические сигналы и подает их на усилитель 5, а затем на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки, на которой формируются пики импульсов I, II, III (верхняя часть рисунка), характеризующие амплитуду эхо-сигналов. Одновременно с запуском генератора импульсов 1 (или с некоторой заданной задержкой во времени) начинает работать генератор развертки 7. Правильную временную последовательность их включения и работы (а также правильную последовательность работы других узлов дефектоскопа, не показанных на рисунке) обеспечивает синхронизатор 6. Синхронизатор приводит в действие генератор развертки 7. Сигнал, поступающий на генератор развертки 7, направляется на гори-зонтально-отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки. При этом на электронно-лучевой трубке появляется горизонтальная линия (линия развертки дефектоскопа), расстояние между пиками пропорционально пути импульса от излучателя до отражателя и обратно. Таким образом, развертка позволяет различать по времени прихода сигналы от различных отражателей ультразвука (от дефекта II, донный III) и их отклонение от зондирующего I. [c.178]

В отличие от методов просвечивания, ультразв>тсовые методы позволяют успешно выявлять именно трещиноподобные дефекты. Спецификой ультразвукового метода контроля является то, что он не дает конкретной информации о характере дефекта, так как на экране дефектоскопа появляется импульс, величина которого пропорциональна отражающей способности обнаруженного дефекта. Последняя зависит от многих факторов размеров дефекта, его геометрии и ориентации по отношению к направлению распространения ультразвуковых колебаний. В связи с тем, что эти параметры при контроле остаются неизвестными, обнар> -женные дефекты обычно характеризуются эквивалентной площадью, которая устанавливается в зависимости от интенсивности полученного сигнала Достоинствами л льтразвукового метода являются его меньшая по сравнению с методами просвечивания трудоемкость, а также возможность достаточно точного определения координат обнаруженного дефекта. Как показала практика применения ультразвукового метода, он не позволяет достаточно надежно обнаружить дефекты, лежащие вблизи поверхности изделия в связи с экранированием сигнала от дефекта сигналом ог поверхности. Это обстоятельство также необходимо ч читы-вать при практическом использовании данного метода контроля. Ультразвуковые методы используют как для контроля дефектов металла листов и поковок на стадии их изготовления, так и для контроля сварных соединений, для диагностики трубопроводного транспорта. На данном принципе созданы внутритрубные инспекционные снаряды (ВИС) — Ультраскан-СД, которые, двигаясь внутри трубы, считывают информацию о техническом состоянии трубопроводов. При этом фиксируется толщина стенки, коррозионные каверны, расслоения мета.лла, дефекты стресс-коррозионного происхождения. [c.61]

Из соотношения ( ) следует, что по мере увеличения скорости давление падает. Оно может стать ниже давления насыщения Ps oo) или даже отрицательным (растягивающие усилия). Если жидкость не подвергалась специальной обработке (например, выдерживанию при высоком, в несколько мегапаскалей, давлении с целью удаления нерастворенных микропузырьков газа), то она не выдерживает растяжения. В итоге в рассматриваемой области жидкость разрывается , в ней возникают пузырьки, содержащие смесь пара и газа (например, воздуха), растворенного в жидкости. Далее эти пузырьки (кавитационные каверны) сносятся потоком в зону повышенных давлений и там охлопываются. Опыты показывают, что при возникновении кавитации характеристики работы насосов, гребных винтов резко ухудшаются. Еще неприятней то обстоятельство, что в зоне кавитации часто наблюдается эрозионное разрушение материала поверхности металла, которое при длительной работе приводит к поломкам и авариям. Кавитация наблюдается также при прохождении через жидкость звуковых и ультразвуковых колебаний значительной интенсивности. [c.236]

Контроль межкристаллитной коррозии прсводится наклонными призматическими щупами, посылающими в иссле уемую сталь поверхностные или сдвиговые ультразвуковые колебания по двущуповой схеме (рис. 3.13). [c.74]

Показателями степени рассеивания ультразвуковых колебаний, по которым определяется глубина прокорродироианного слоя, принимаются отношения амплитуд эхо-сигналов при ультразвуковом контроле образцов с различной глубиной коррозии и без коррозии при фиксированной частоте ультразвука и пр пос оянном коэффициенте прибора, эти. отношения, называемые коэффициентами межкристаллитной коррозии, определяются следующими равенствами [c.74]

Для непрерывного измерения вязкости могут применяться варианты ротационных вискозиметров с электрической системой отсчета, а также ультразвуковые (вибрационные) вискозиметры, которые позволяют определять вязкость при весьма малом объеме испытуемой жидкости (около 5 см ). Структурная схема прибора показана на рис. 10-4, б. Импульсы тока длительностью около 50мкс, проходя через возбуждающую обмотку зонда, погруженного в испытуемую жидкость (рис. 10-4, а), вызывают продольные маг-нитострикционные ультразвуковые колебания полоски (частота колебаний около 28 кГц). Повышение чувствительности зонда достигается дополнительной подачей в его обмотку постоянного тока подмагничивания. Вследствие поглощения энергии колебаний вязкой средой амплитуда колебаний полоски и наводимая в обмотке э. д. с. убывают с течением времени по экспоненциальному закону. При уменьшении напряжения в обмотке до определенного значения срабатывает пусковое устройство, после чего в обмотку зонда дается следующий импульс тока и т. д. Измеряемая счетчиком частота повторения импульсов при прочих равных условиях, очевидно, будет тем выше, чем больше вязкость испытуемой [c.191]

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рис. 23, б) для ввода ультразвуковых колебаний иод углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти колебания предназначены для возбуждения в с сновном сдвиговых, поверхностных и нормальных волн. [c.204]

Воздушная акустическая связь. Воздух можно использовать для акустической связи ультразвуковых преобразователей с объектом контроля прежде всего, когда не требуется ввод акустической энергии внутрь объекта контроля, например при экспресс-контроле параметров шероховатости поверхности изделия, дистанционной виброметрии и толщинометрии листов (при двустороннем доступе). При этом можно применять ультразвуковые колебания с частотами от десятков килогерц до единиц мегагерц, затуха- ние которых в воздухе не столь велико, чтобы препятствовать их использованию. При разработке аппаратуры следует учитывать зависимость скорости звука от внешних условий температуры, влажности, движения воздуха. [c.223]

Ультразвуковой эхо-дефектоскоп предназначен для обнаружения несплош-ностей и неоднородностей в изделии, определения их координат, размеров и характера путем излучения импульсов ультразвуковых -колебаний, приема и регистрации отраженных от неоднородностей эхо-сигналов [15, 21]. Его структурная схема показана на рис. 43. [c.228]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...