Получение мощного ультразвука

При получении мощного ультразвука амплитуда колебаний становится настолько большой, что принципиально возможно разрушение преобразователя. Для грубой оценки порядка интенсивности, при которой это становится возможным, будем считать, что применимо определение интенсивности из линейной акустики (1.61) и что линейный закон Гука выполняется вплоть до разрушения. Тогда максимальная интенсивность для пластины, работающей на резонансе [c.356]

Газоструйный генератор ультразвука. Волновая структура газовой струи, вытекающей из отверстия со сверхзвуковой скоростью, может быть использована для получения мощных ультразвуков в воздухе. На рис. 169 изображено распределение давления вдоль струи струя выходит из круглого отверстия сопла с превышением атмосферного давления не менее чем на 0,9 атм. Интервалы o,(i,, [c.265]

На рис. 186 приведены фотографии масляных фонтанчиков, полученных при колебаниях плоской и вогнутой кварцевых пластинок. Давление, создаваемое ультразвуком достаточной мощности, поднимает масло на несколько десятков сантиметров. При получении мощного ультразвука в сильной степени сказывается так называемое явление кавитации, которое в ряде случаев ставит предел излучаемой интенсивности ультразвуковых волн. В тех точках, где ультразвуковые волны создают наибольшее давление, при очень интенсивных колебаниях образуются пузырьки газа, состоящего из воздуха и паров жидкости. В момент отрицательной фазы давления, т. е. при наступлении разрежения в данном участке, происходит микроскопический разрыв жидкости, в который устремляются растворённые в жидкости газы и пар. Кавитация, или образование таких микроскопических разрывов внутри жидкости, возникает в воде, находящейся под атмосферным [c.289]

Титанат бария нашел широкое применение. Он имеет пьезомодуль почти в 100 раз больше кварца для получения мощных ультразвуков на него требуется подавать невысокие напряжения (в 10 раз меньше, леи на кварц), дешев, может быть изготовлен любой рмы и размеров. [c.298]

Глава восьмая содержит описание методов получения мощных ультразвуков для химических и биологических воздействий. Здесь автор приводит только описания установок, известных по журнальным статьям и патентной литературе. Полнотой сведений эта глава не отличается. Девятая глава посвящена обзору [c.7]

На ином принципе работают сирены, применяемые для получения звуков большой интенсивности и ультразвуков в воздухе. Двигатель приводит во вращение диск (ротор) с прорезями по краям в виде зубцов. В неподвижном диске (статоре) также имеются отверстия, несколько меньшие по диаметру, чем зубец ротора. Струя сжатого воздуха, подводимого к сирене, периодически прерывается вращающимся диском. В результате этого в выходных отверстиях неподвижного диска происходят периодические изменения давления воздуха, порождающие мощный ультразвук. [c.242]

Увеличение эффективности и экономичности процессов, рациональное конструирование ультразвуковых установок, определение оптимальных технологических режимов требуют глубокого проникновения в их физическую картину и понимания их механизма. К сожалению, как это нередко бывает в новых быстро развивающихся областях техники, физическое обоснование не удовлетворяет требованиям практики наука отстает от техники. Было бы неверным считать, что в соответствующих направлениях публикуется мало работ количество отдельных исследований, посвященных физическим аспектам технологического применения ультразвука, достаточно велико, но подавляющее большинство относится к частным, узко практическим вопросам. И только в двух монографиях советских авторов, посвященных ультразвуковой сварке и ультразвуковому резанию имеются сводные данные, охватывающие физику этих процессов. По другим направлениям таких работ нет. Отсутствуют также работы, в которых рассматривалась бы специфика мощных ультразвуковых колебаний. Это отставание фронта физических исследований от требований ультразвуковой техники характерно для уровня научных работ во всем мире. В последние годы в Советском Союзе развернуты исследования в области физики и техники мощного ультразвука, начиная от принципов и аппаратов для его получения и кончая изучением конкретных механизмов воздействия ультразвука на вещество. Результаты этих исследований и легли в основу настоящей монографии, в которой, естественно, нашли отражение и наиболее существенные достижения зарубежной науки и техники. Весь материал монографии разбит на три книги. [c.4]

Ультразвук оказывает непосредственное воздействие и на фоточувствительные слои. После длительного облучения ультразвуком на фотографической пластинке получается такое же почернение, как и после воздействия светового луча. Однако для получения изображения хорошего качества требуется воздействие мощного ультразвука в течение нескольких часов. Природа этого явления до сих пор еще не ясна. [c.102]

Мощные ультразвуковые колебания находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. В настоящее время в промышленности используются ультразвуковая очистка и обезжиривание различных изделий. Ультразвук применяется для получения высокодисперсных эмульсий, диспергирования твердых тел в жидкости, коагуляции аэрозолей и гидрозолей, дегазации жидкостей и расплавов. Установлено влияние мощных ультразвуковых колебаний на структуру и механические свойства кристаллизующегося расплава. [c.3]

Ламповые генераторы высокой частоты обладают тем существенным преимуществом перед транзисторными, что они при более простой принципиальной схеме обеспечивают получение ультразвука, частота которого значительно превышает 50 кГц. В принципе и на транзисторах можно собрать ультразвуковые генераторы высокой частоты. Однако пригодные для этого транзисторы пока мало распространены и трудно доступны. Поэтому мы и рекомендуем наряду с транзисторным изготовить простой и достаточно мощный ламповый генератор. [c.43]

Методы получения мощного ультразвука в жидкостях существенно отлпчаются от методов нолучення интенсивного ультразвука в газах. Подавляющее большинство работ относится к диапазону частот от нескольких сотен килогерц до нескольких мегагерц. Это объясняется тем, что на более низких. частотах мощный ультразвук сопровождается энергичным развитием кавитационных процессов. На более высоких частотах часто применяемые в качестве электромеханических преобразователей кварц или пластинки из других пьозоэлектриков слитком тонки, механически и электрически не прочны, чю практически исключает возможность работ с ними при высоких интенсивностях. [c.355]

Решение задачи о получении мощного ультразвука с нрмощью фокусировки звука, излучаемого кварцевыми [c.362]

Получение мощного ультразвука. Для получения больших интенсивностей ультразвука нужны мощные радиогенераторы. Пусть, например, требуется получить интенсивность 500 eml M от кварцевой пластинки диаметром 5 см. Площадь такой пластинки составляет около 20 см , поэтому для излучения указанной мощности необходимо (если считать, что вся подводимая от генератора мощность превращается в ультразвук, т. е. если считать, что к. п. д. установки составляет 100%) иметь генератор высокой частоты, мощностью в 10 кет. На самом же деле к. п. д. составляет 50—70%, и мощность генератора должна быть взятой в 15—20 кет. Генератор такой мощности для излучения ультразвука в непрерывном режиме представляет собой довольно внушительную установку. [c.364]

Методы получения ультразвука. Имеется несколько методов получения ультразвука. Выбор метода зависит от требуемой мощности и требуемого диапазона частот. Генераторы механического типа—камертоны или свистки Гальтона — могут быть эффективно использованы до частот порядка 10 кгц. Свистки, питаемые от компрессора, способны излучать большое количество энергии такого типа свисток часто называют газоструйным генератором Другой механический метод получения мощного ультразвука состоит в возбуждении колебаний стеклянного или металлического стержня посредством трения [c.30]

Перспективным является использование мощного ультразвука для переработки цементных осадков с целью более полного использования ме-талла-цементатора. Установлено, что ультразвук за короткое время позволяет отделить цементный осадок от поверхности металла-цементатора. В тех случаях, когда один из металлов обладает ферромагнитными свойствами, разделение их может быть осзацествлено методом магнитной сепарации. На примере переработки Fe - Си - и N i - Си-цементных осадков показана возможность получения продуктов, содержащих, % 97,6 Си 0,14 Fe в первом случае и 96,5 Сии 1,75 Ni - во втором. В исходных цементных осадках содержание металла-цементатора составило [c.92]

При получении ультразвука большой интенсивности кварцевая пластинка обычно помеш ается в жидкий диэлектрик (трансформаторное масло или другое изолпрую-ш ее масло). Электрическая прочность не особенно тш а-тельно очищенного трансформаторного масла, часто используемого в качестве жидкого изолятора, при постоянном напряжении составляет (1ч-2)-10 в/сж. Как следует из сказанного ранее, эта прочность на два порядка ниже электрической прочности кварца и практически определяет максимально возможные экспериментальные интенсивности ультразвука [8, 10, И]. При тш ательной очистке масла от газообразных, жидких и твердых загрязнений пробивные напряжения удается повысить в несколько раз так обычно и делается при получении больших мощностей. Помимо этого, излучатели мощного ультразвука, как правило, имеют ряд конструктивных особенностей, снижающих опасность электрического пробоя. Форма и расположение электродов выбираются такими, чтобы не было опасных локальных повышений напряженностей электрического поля и чтобы расстоянир между электродами в жидком диэлектрике было по возможногти большим. [c.357]

Если в газах и жидкостях методы получения больших интенсивностей звука более или менее разработаны, то в случае твердых тел итого сказать нельзя. Более или менее исследовапной областью частот здесь является область ультразвука. В области ближнего ультразвука разработаны весьма эффективные методы получения мощных колеба- [c.366]

Особенно важен для применения ферритов в качестве материала для излучателей мощного ультразвука тот факт, что с увеличением плотности ваметно возрастает их механическая прочность. Это иллюстрируется рис. 2, где приведена динамическая прочность феррита, измеренная на тонких стержнях диаметром 4—5 мм. Для акустических ферритов важно также, чтобы технологический процесс обеспечивал возможность получения достаточно крупногабаритных деталей (с резонансными частотами 20—30 кгц) без каких бы то ни было изъянов и трещин. Самые незначительные внутренние дефекты (микроскопические раковины, волосяные трещины), не играющие заметной роли при применении ферритов в качестве радиотехнических материалов, существенно понижают их механическую прочность в режиме интенсивных колебаний. [c.118]

Разработка методов получения мощных ультраакустических колебаний в широком диапазоне частот (Ланжевен, 1917—1921) вызвала упомянутое выше бурное развитие ультраакустики. В развитии ультраакустики большое значение имеют исследования советских учёных, которым во многих вопросах принадлежит ведущая роль. Среди первых советских исследований, посвяид,ённых ультраакустике, следует назвать работы Н. Н. Ма-лова, который впервые в ультраакустической практике предложил использовать для изучения распространения ультразвука наблюдение преломледия и отражения ультразвуковых колебаний на границе раздела двух сред. Он же применил для определения скорости и затухания звука в жидких телах термоэлемент, а также измерение сопротивления нагретой проволочки, помещённой в ультразвуковое поле. [c.7]

В отличие от магнитострикционного, кварцевый излучатель требует больших напряжений при малых токах. В мощных излучателях эти напряжения достигают тысяч и даже десятков тысяч вольт. Одна или обе Л1еталлические обкладки непосредственно соприкасаются с той средой (чащевсего жидкостью), в которой нужно возбудить ультразвуковые колебания (рис. 18). Интенсивность ультразвуков, полученных в жидкости при помощи кварцевого излучателя, может достигать нескольких десятков ватт с квадратного сантиметра, в импульсном режиме она возрастает до нескольких сотен. На рис. 19 показан кварцевый излучатель высокой интенсивности. [c.41]

Значительная локализация областей высокого давления обладает как некоторыми весьма полезными, так и некоторыми неудобными свойствами. Если эти области находятся недалеко от поверхности, то они приводят к разрушению металла. Действительно, из-за этой причины происходят повреждения поверхности мощного помещенного в воду ультразвукового генератора. С другой стороны, это разрушительное свойство можно использовать для получения эмульсий таких жидкостей как масло н вода, которые обычным путем не смешиваются. Кроме того, кавитация убивает бактерии, и поэтому ультразвук можно применять для стерилизации. Наконец, кави- [c.127]

Впервые ультразвук применен при полунепрерывном литье (рис. 37) дюралюминиевых отливок диаметром 290 мм. Мощный (20—25 кВт) ультразвуковой генератор создавал упругие колебания в расплаве посредством четырех магиитострикцион-ных преобразователей с волноводами нз кермета. Полученные слитки с более равномерной, тонкой и плотной структурой имели предел прочности на сжатие примерно на 3 кгс/мм больший, чем такие же слитки, не обработанные ультразвуком. [c.65]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...