Импульсные ультразвуковые системы

Демпфирование кристаллов. В импульсных ультразвуковых системах колебания кристалла должны прекращаться сейчас же после того, как импульс закончился, в про-Демпфер тивном случае искажается первоначальная форма сигнала. Для выполнения этого усло-Кристалл необходимо некоторое демпфирование [c.88]

Импульсные ультразвуковые системы можно успешно применить при работе резонансным методом. Почти все эти системы имеют отдельные излучатели и приемники, так как изменения напряжения на выходе усилителя при резонансе невелики и их трудно измерить. Когда для работы резонансным методом применяется импульсная система, наступление резонанса отмечается расширением импульса, как это показано на фиг. 73. [c.122]

ИМПУЛЬСНЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СИСТЕМЫ [c.155]

К истории вопроса. Повидимому, импульсные ультразвуковые системы впервые применялись для обнаружения подводных препятствий. В 1912 г. Ричардсон получил в США два патента на использование звука для обнаружения айсбергов. [c.155]

ИМПУЛЬСНЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СИСТЕМЫ 157 [c.157]

Несмотря на то, что электроника, собственно говоря, ие является частью ультразвуковой техники, эти области настолько тесно между собой связаны, что нельзя рассматривать технические приложения ультразвука, не затрагивая электронную технику. Поэтому будет целесообразно кратко рассмотреть типичные схемы, используемые в импульсных ультразвуковых системах. [c.168]

ИМПУЛЬСНЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СИСТЕМЫ 181 [c.181]

ИМПУЛЬСНЫЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ СИСТЕМЫ 183 [c.183]

Одна из самых значительных трудностей, с которыми приходится сталкиваться в импульсных ультразвуковых системах, связана с прямым воздействием импульса генератора на вход приемной системы. Однако в случае применения для передачи и приема одного кристалла нет возможности простым путем избежать прямой связи генератора с приемником, и усилитель может оказаться полностью заблокированным в течение отрезка времени, сравнимого со временем, протекающим до момента приема эхо-сигнала, или могут возникнуть побочные сигналы в виде хвостов импульсов, маскирующие эхо-сигналы. Вследствие этого будет трудно принять сигналы от трещин в образце, близко расположенных [c.185]

Рис. 2. Распространение импульсных ультразвуковых колебаний в системе, состоящей из двух твердых тел и слоя жидкости между ними

Испытание материалов с помощью импульсных ультразвуковых систем. Использование импульсной ультразвуковой энергии для испытания материалов разрешило целый ряд проблем, ограничивавших применение ультразвука, и способствовало дальнейшему развитию ультразвуковой техники, послужив исходной точкой для других изобретений и усовершенствований. Рассматриваемый метод отличается простотой, эффективностью и лишен тех недостатков, которые были присущи ранее применявшимся системам. [c.162]

Ультразвуковые импульсные приемные системы. Усиление высокочастотных сигналов импульсного типа требует применения усилителя с широкой полосой пропускания для обеспечения четкого воспроизведения импульсов и достаточной разрешающей способности. Под разрешающей способностью в этом случае понимается способность системы различать сигналы, следующие близко друг за другом. Это свойство усилителя определяется полосой пропускания, так как импульсы обладают очень широким спектром частот (см. гл. П). [c.184]

Одним из центральных в машиностроении, имеющих значительные традиции и перспективы, естественно, остается вопрос об обеспечении надежности машин. Достижения в области механики деформируемых сред, экспериментальной механики, металлофизики, технологии, механики машиностроительных материалов — это тот фундамент, на основе которого возможно решение ряда актуальных задач в этой области. Среди них, помимо расчетно-проектировочных работ по оценке напряженно-деформиро-ванных и предельных состояний, модельных и натурных исследований в различных средах (при высоких и криогенных температурах, в магнитных полях, при радиации), определения остаточного ресурса индивидуальных машин (текущий контроль условий нагружения, осуществляемый бортовыми системами, ЭВМ, анализ состояний), разработки критериальных подходов к ресурсу с учетом реальных условий эксплуатации, важное место займут создание и применение методов упрочнения (обработка тина магнитно-импульсной, взрывной, ультразвуковой, электрофизической, лазерной, плазменно-пушечной, плакирование, армирование и т. д.). [c.13]

Отечественная промышленность выпускает различные типы ультразвуковых эхо-импульсных дефектоскопов, часто обеспечивающих и теневой метод контроля. Укажем здесь только два УД2—12 — переносной универсальный, обладающий некоторым преимуществом перед ранее выпускавшимися Приборами и применяемый в основном при ручном контроле УД-11 У.Л - стационарный, универсальный, автоматический для использования в автоматических системах контроля качества продукции. [c.210]

Система показателей качества продукции. Приборы электромагнитного неразрушающего контроля. Номенклатура показателей Система показателей качества продукции. Приборы ультразвуковые неразрушающего контроля. Номенклатура показателей Аппараты рентгеновские импульсные переносные ИРА-1Д и ИРА-2Д. Требования к качеству аттестованной продукции [c.327]

Импульсно-доплеровские радиолокаторы могут быть использованы для изучения движения атмосферы [90] (см. также ультразвуковое зондирование течения крови [9]). Поскольку им-пульсно-доплеровский радиолокатор может измерять фазу, он позволяет оценивать спектр радиальной компоненты скорости частиц и турбулентности в рассеивающем объеме. Кроме того, этот метод дает информацию о сечениях рассеяния, отражательной способности и плотности. Доплеровские радиолокаторы использовались в исследованиях по физике облаков, при оценке систем предупреждения о штормах, а также полей скорости ветра и турбулентности. Система из двух или более доплеровских радиолокаторов используется для триангуляционного определения положения шторма и для разрешения компонент его скорости. [c.248]

Интерферометр, основанный на разности во времени прохождения, по своему принципу имеет характеристику фильтра верхних частот. Нижняя предельная частота определяется разностью во времени прохождения. Чем большей выбрана эта разность, тем ниже получается нижняя граница частот. Для приема звука в области частот 1—30 МГц используется разность, по времени прохода около 25 мс. Частоты ниже 100 кГц уже не проходят (отсекаются). Благодаря этому такой метод нечувствителен к движениям образца. Об исследованиях по аналогичному принципу сообщалось в работе [739]. Комплект ла-зерной системы контроля, таким образом, состоит из излучающего лазера, освещающего лазера и интерферометра (рис. 8.24). Излучающий лазер посылает световой импульс высокой мощности продолжительностью около 20 не. На поверхности образца этот импульс преобразуется в ультразвуковой импульс такой же длительности в диапазоне частот от 1 до 30 МГц. Частоту световых импульсов можно выбирать в широком диапазоне. Освещающий лазер работает квазинепрерывно (длинный импульс во время всего прохождения звукового импульса, непрерывное излучение) и освещает то место, где должен быть принят звук. Отраженный и рассеянный и модулированный эхом звуковой волны свет анализируется интерферометром и преобразуется в сигналы на экране как в импульсном эхо-методе с пьезоэлектрическими излучающим и приемным искателем (глава 10). Разрешающая способность, т. е. расстояние между много- [c.186]

В зависимости от конфигурации свариваемых изделий в диффузионных установках применяют различные способы давления сжатия свариваемых деталей, где пуансон перемещается перпендикулярно плоскости сварки-или под некоторым углом — гидравлический, пневматический, механический, термический, электрический, комбинированный, с вибрационными колебаниями штока относительно плоскости соединения (с импульсными колебаниями), с наложением ультразвуковых колебаний, с наложением электростатического и магнитного полей и т. д. Наибольшее распространение получили установки с гидравлической и механической системами давления. Для установок с термической системой могут использоваться обычные вакуумные или газовые печи. [c.98]

Представление о форме сложной волны может быть получено путем исследования первых трех или четырех компонент полного ряда Фурье, который, как упоминалось выше, состоит, вообще говоря, из бесконечного числа членов. Естественно, что учет большего числа членов дает лучшее приближение при описании данной формы волны. Анализ сложных волн можно производить графически или при помощи специальных приборов (гармонических анализаторов). Анализ коротких волновых импульсов, которые применяются в импульсных системах, является довольно сложным делом, поскольку такие волны содержат очень большое число гармоник. Теоретический анализ в этом случае производится редко, но физическое представление о существовании большого числа компонент крайне важно для понимания действия ультразвуковых волн. Фактически почти любая волна является сложной, на практике редко встречаются строго правильные синусоидальные волны они искажаются либо благодаря свойствам среды, в которой эти волны распространяются, либо вследствие искажений формы колебаний при работе генератора. В частности, электромеханические преобразователи не дают столь правильных синусоидальных волн, какие дают возбуждающие их электрические генераторы, поскольку всегда происходит искажение в зависимости от закрепления кристалла или какого-либо другого излучателя ультразвука, от способа егО возбуждения и т, д. [c.37]

Импульсные системы. Наилучшие результаты в отношении уменьшения влияния стоячих волн дает импульсный резонансный метод. Поскольку ультразвуковая энергия посылается дискретными порциями и за малый промежуток времени, стоячие волны не успевают образовываться. Если же они тем не менее возникают, они все же успевают затухать за промежуток времени между последующими импульсами, и их изображение на экране катодного осциллографа не появится. [c.130]

Применение импульсных систем, работающих с различными видами излучаемой энергии, сыграло огромную роль в военной и гражданской технике. Ультразвуковые импульсные системы имеют особенно важное значение в гидроакустике. [c.155]

На фиг. 111 показана схема, иллюстрирующая принцип действия ультразвуковой импульсной системы. С принципиальной стороны эта система вполне аналогична радиолокационной системе, и в некоторых случаях радиолокационная аппаратура может быть использована в ультразвуковой технике. Однако мощность и частоты ультразвуковой аппаратуры ниже, чем у радиолокационной. [c.168]

Такой режим широко применяется в системах сканирования, предусматривающих перемещение ультразвукового преобразователя. Недостатком импульсных телевизионных систем, описанных в работах [24—26], является большое время формирования одного кадра изображения, в среднем около 4 сек, причем ограничивается подвижность исследуемого объекта. Это уменьшает скорость исследования, а также ухудшает обнаружение дефектов по сравнению с системами с непрерывным режимом. Эти системы более пригодны для обнаружения движущихся неоднородностей. [c.97]

Импульсные системы, кроме отсутствия влияния стоячей волны, могут иметь еще ряд достоинств. Может использоваться высокая интенсивность ультразвуковых импульсов для повышения уровня сигнала. При коротких импульсах большая интенсивность ультразвука может быть достигнута без кавитации. Однако на практике в ультразвуковой телевизионной системе порог чувствительности не является серьезной проблемой. Более существенным преимуществом является возможность получения однородного ультразвукового облучения без увеличения расстояния между передатчиком и приемником для работы в дальней зоне, так как ближняя зона преобразователя не успевает сформироваться. Другим существенным преимуществом является более реальная возможность работать в отраженных лучах. При использовании системы стробирования можно получать изображение с различных глубин объекта, при этом появляется возможность исследования объекта по толщине. [c.98]

В дефектоскопии широко используются ультразвуковые ме-тоды неразрушающего контроля, причем наиболее распространены эхо-импульсные системы, в которых часто используется [c.153]

В настоящее время импульсные ультразвуковые эходефектоскопы иммерсионного типа получили широкое применение главным образом в авиационной промышленности США и Англии. Известны, например, установка Сперри для автоматического контроля турбинных дисков, а также установка Келвин и Юз , особенностью которых является оригинальная система программного сканирования, при котором искательная головка автоматически поворачивается с таким расчетом, чтобы ультразвуковой луч встречал дефект под углом, близким к прямому. [c.348]

Для контроля сварных швов используются импульсные ультразвуковые дефектоскопы. В этой системе генератор высокой частоты подает импульс тока в течение времеии т, затем наступает пауза продолжительностью t, после чего снова следует очередной импульс, и цикл повторяется. Импульсные колебания, встретившие дефект в шве, отра,жаются и обнаруживаются приемным кварцем (двухщуповая схема) или тем же задающим кварцем во время паузы (однощупо-вая схе.ма). Если обозначить глубину залегания дефекта в шве через о, а скорость распространения волн через С, то продолжительность паузы определится [c.647]

В импульсных эхо-толш,иномерах имеются узлы (рис. 84), функции которых аналогичны функциям подобных узлов эхо-дефектоскопов синхронизатор 11, генератор зондирующих импульсов 10, генератор развертки 12, преобразователь 9, приемник 1. Дополнительными узлами являются измерительный триггер 3, длительность импульса которого равна времени прохождения ультразвуковых волн в изделии блоки АРУ 2 и ВРЧ 6 системы компенсации нестабильности переднего фронта блок помехозащиты [c.276]

Измерение скоростей осуществляется следующими основными типами ИПП угловые скорости — индукционные ИПП, типа та-хогенераторов и тахометров, причем первые имеют аналоговый выходной сигнал, а вторые — импульсные линейные скорости — индукционные, непосредственно измеряющие линейную скорость, либо с промежуточным преобразованием в угловую скорость. Кроме того, для измерения скоростей могут быть использованы оптоэлектронные, радио-СВЧ и ультразвуковые измерительные приборы и системы, что, однако, значительно дороже обычных ИПП, поэтому их применение не может быть массовым. Перспективным для измерения скоростей является использование акселерометров с последующим численным интегрированием их сигналов в мини-или микро-ЭВМ, что позволяет получить высокие метрологические характеристики практически без дополнительных затрат. [c.164]

Копьевым и др. [381] исследована возможность плющения лент из вольфрамовой проволоки путем совмещения ультразвуковых колебаний и пропускания электрического тока. Схема опытного стана представлена на рис. 144. Установка состояла из генератора УЗГ-1-4 (7), колебательной системы с преобразователем электрических сигналов в ультразвуковые колебания (2), концентратором (3) и конденсатором отражателя (4), размоточного (5), вытяжного (6) и намоточного (7) механизмов. Плющение осуществляли плашками (Я), закрепленными на отражателе и на нижнем конце концентратора. Нижняя плашка вместе с отражателем могла перемещаться вверх и вниз для настройки очага деформации под нужный размер. Импульсный ток подавался от генератора импульсов тока (9), собранного на тиристоре ТЧ-80, к очагу деформации прокатной клети (70) через нижнюю плашку и меднографитовые щетки с помощью проволок натяжение измерялось датчиками (77) и записывающей аппаратурой (72). Амплитудная плотность тока составляла 10 А/мм , частота повторения импульсов — 5—10 кГц, частота колебаний плашек—19 кГц. [c.236]

Подводя итог, можно сказать, что основным фактором, затрудняющим получение больших ультразвуковых интенсивностей с помощью плоских пьезоэлектрических излучателей в мегагерцевой области частот, является электрическая прочность жидкого диэлектрика. Электрическую прочность можно несколько увеличить тщательной очисткой и осушкой диэлектрика, укорочением рабочих экспозиций до нескольких секунд, работой в импульсном режиме, увеличением электрической прочности системы крепления кварца. Эти меры, однако, принципиально не позволяют получить резкого увеличения интенсивности в нефокусированпом пучке. В настоящее время экспериментально получены интенсивности ультразвука, по порядку величины равные предельным [16]. Однако акустические числа Маха для волн от плоских излучателей все-таки остаются много меньшими, чем единица. Существенное увеличение интенсивности ультразвука можно получить, применяя фокусировку. [c.361]

В импульсном режиме энергия колебаний генерируется в виде импульсов, заполненных ультразвуковой несзпцей частотой. Продолжительность t импульса и период Ti повторения выбираются такими, чтобы время прохождения импульсом пути, составленного волноводом длиной и нагрузкой длиной Zh, было больше t, а каждый отраженный от конца нагрузки импульс возвращался к преобразователю после излучения последующего импульса. При этих условиях, пренебрегая отражениями порядка выше второго, можно принять, что в колебательной системе практически возникнут бегущие волны и входное сопротивление нагрузки на преобразователь останется постоянным, не зависящим от изменяющейся длины Zh. Для исключения возможного отражения на границе излучатель — нагрузка следует применить согласование между нагрузкой и волноводной системой. Необходимые характеристики импульсного режима могут быть определены следующим образом для максимального сужения спектра импульсного сигнала примем, что в импульсе должно содержаться не менее п периодов несущей частоты. Значение п определяется из условия, что наибольшая часть энергии содержится в основной частоте / спектра. Требование минимально допустимой полосы частот, в частности, связано с тем, что вследствие геометрической дисперсии скорости распространения упругих колебаний по волноводной системе импульс может существенно исказиться. Кроме того, согласование в широком диапазоне частот не может быть удовлетворительным. Отсюда [c.220]

К системам, основанным на отражении ультразвуковых колебаний, относятся ультра вуксвэй микроскоп и ультразвуковой отражательный импульсный дефектоскоп. [c.71]

В наиболее соверщенных моделях фотоаппаратов Поляроид и Кодак для одноступенного процесса широко использованы достижения современной фототехники электронные затворы с кремниевыми фотодиодами, автомати ческая установка экспозиции при съемках с импульсными лампами, встроенные электродвигатели для выполнения различных установочных операций, а в фотоаппарате Поляроид SX70 Альфа — система автоматической фокусировки (ультразвуковой локатор). [c.116]

Принцип действия улътразву1 овых расходомеров основан на зависимости скорости распространения ультразвуковых колебаний в движущейся жидкости от скорости перемещения самой жидкости. Так, в частотно-импульсном устройстве (рис. 1.11.7) излучатель непрерывно посылает ультразвуковой сигнал до момента его появления на приемнике Ех, после чего выключается и излучение прерывается на все время поступления сигнала на приемник Е далее цикл периодически повторяется. Аналогачно работает система канала - Е2, причем выдаваемые генератором импульсы в обоих каналах совпадают по фазе. Возникающие две последовательности импульсов следует через определенные промежутки времени,, которые являются мерой расхода. [c.110]

В качестве примера приведем визуализацию шлирен-методом звукового поля в системе, состоящей из жидкости (воды) и прямоугольного стеклянного стержня, в котором возбуждался ограниченный пучок поперечных ультразвуковых волн [33, 34]. В качестве излучателя применялась пьезокварцевая пластинка К-срезвс (частота 2,9 МГц) использовались как непрерывный, так и импульсный режимы. Из приведенных в [33, 34] фотографий следует, что в воде визуализируется звуковое поле, представляющее собой совокупность лучей , уходящих от стержня. На рис. 13.11 схематически показана получающаяся при этом картина в случае [c.355]

Словом, для ультразвука немало работы везде и на суше, и на море. Он, как мы в том убедились, способен на многое. Именно поэтому область его применения все время расширяется, а создаваемые на его основе устройства, приборы и целые системы становятся все многообразнее. В сущности, рождается (а в ряде случаев уже родилась) ультразвуковая технология, сопоставимая с электронно-лучевыми, плазменными, импульсными, биологическими, радиационными, мембранными, химическими и иными принципиально новыми, прогрессивными технологиями, позволяющими, как сказано в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, многократно повысить производительность труда, поднять эффективность использования ресурсов и снизить энерго- и материалое.мкость производства . Посмотрим с этой точки зрения на такую, скажем, отрасль производства, как обработка металлов. Вот что по этому поводу в беседе с корреспондентом журнала Наука и жизнь сказал вице-президент АН СССР, академик К. В. Фролов Изменяя интенсивность и спектральный состав ультразвукового поля, можно преобразовать те внутренние структуры металлов, которые определяют их прочность и эластичность. Перспективность этого технологп-ческого направления безусловна, ибо теоретически достижимый предел прочности металлов, обработанных ультразвуком, почти в 100 раз превосходит предел их прочности в обычных условиях, о значит, что даже в лучших образцах создаваемых сегодня конструкций используется лишь незначительная часть огромных ресурсов, которыми в принципе располагают металлы . [c.174]

Счетчики газа от С 1,2 до С 100 (диафрагменные, ультразвуковые, импульсные) Промышленные счетчики СГ, РУО, измерительные комплексы СГ-ЭК-Т, СГ-ЭК-Р, корректоры ЕК-88/К, ЕК-260. Системы контроля загазованности и сигнализаторы Термозапорные клапаны, фильтры, фитинги, краны шаровые для газа и воды Счетчики воды от Ду 15 до 150. [c.85]

Импульсный метод ультразвуковой дефектоскопии предложен в 1935 г. С. Я. Соколовым [6]. Практические системы дефектоскопов разработаны им на несколько лет раньше, чем это было сделано в Америке Файрстоном [2]. (Прим. ред.) [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...