ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение частоты упругих колебаний из "Ультразвуковая аппаратура промышленного назначения Издание 2" Для измерения частоты упругих колебаний, возбуждаемых излучателями, применяются две схемы измерения непосредственное измерение частоты электрических колебани , возбуждающих излучатель, и измерение частоты упругих колебаний в озвучиваемой среде. [c.10] В первом случае для измерения используются типовые измерительные приборы — частотомеры или волномеры, подключаемые непосредственно к генератору электрических колебаний. Во втором случае прибор состоит из приемников, преобразующих упругие колебания среды, и типового частотомера, отсчитывающего частоту колебаний в установленных единицах. [c.10] Ниже кратко приводятся описание и основные технические данные некоторых типовых приборов, обычно используемых для измерения частоты в ультразвуковых установках. [c.10] Частотомер типа ЧЗ-1 (ИЧ-6) применяется для измерения частоты электрических колебаний звукового и ультразвукового диапазонов частот. [c.10] Измеритель частоты типа ЧЗ-7 (ИЧ-7) аналогичен прибору 43-1. Он может быть использован для измерения частоты электрических колебаний о диапазоне от 10 гц до 500 кгц. Погрешность измерений не превышает 1,5%. Отсчет частоты производится по стрелочному прибору. Шкала прибора отградуирована Б герцах. [c.11] Частотомер электронно- счетный типа ЧЭ-1 (ЧЗ-2) может быть использован для измерения частоты электрических колебаний в диапазоне от 10 гц до 100 Мгц. В приборе измерение частоты до 10 Мгц производится электронным счетчиком путем непосредственного отсчета количества периодов колебаний измеряемой частоты в течение строго определенного отрезка времени. [c.11] Входное напряжение в диапазоне от 10 гц до 100 Мгц не должно быть ниже 0,1 в. Показания прибора считываются с пересчетных десятичных декад. [c.11] Гетеродинный волномер применяется при измерениях колебаний с частотой более 200 кгц. Применение гетеродинных волномеров основано главным образом на методе нулевых биений . При этом методе на какой-либо детектор подаются одновременно колебания двух высоких частот — частоты об-зазцового генератора /о и измеряемой частоты X. После детектора на выходе появится разностная частота / = /о—/ж или частота Р = =1.Чо. [c.11] В качестве индикатора могут применяться, например, головные телефоны. При равенстве частот /о=/х имеют место нулевые биения, отмечаемые, например, по пропаданию звука в телефонах. Измерение сводится к определению частоты образцового генератора, при которой наступают нулевые биения. [c.11] Метод нулевых биений позволяет производить измерения с высокой точностью. К приборам этого типа относится гетеродинный волномер типа Ч4-1 (ВГ-526у), работающий в диапазоне частот от 125 кгц до 20 Мгц. [c.11] Кроме гетеродинных волномеров, для измерения высоких частот с повыщенной точностью используются кварцевые калибраторы, предназначенные для проверки опорных точек шкалы генераторов, например типа КК-6 (Ч5-1). [c.11] Измерение частоты колебаний может производиться также электронными осциллографами по фигурам Лиссажу. [c.11] Измерители интенсивности такого типа состоят из трех основных узлов приемной части— щупа, усилителя и регистрирующей части — электронного прибора. Основным элементом измерителя является приемник акустических колебаний, который преобразует упругие колебания среды ъ электрические сигналы. [c.11] В качестве приемников упругих колебаний преимущественное применение получили системы из различных пьезоэлектрических материалов керамики титаната бария, ке рамики цирконата титаната свинца (ЦТС), кварца. В диапазоне температур до -1-80° С применяются датчики из титаната бария, а в диапазоне температур до 200° С — датчики из ЦТС. При более высоких температурах используется кварц, так как у него наименьшая зависимость пьезомодуля от температуры. [c.11] Наибольшее применение получили элементы из титаната бария и цирконата титаната свинца, выпускаемые в виде дисков, сфер, цилиндров различных размеров. [c.11] Пьезоэлектрические приемники обычно монтируются в устройствах, называемых акустическими щупами. [c.11] При изготовлении пьезощупов желательно выбрать наиболее чувствительные, идентичные по э. д. с. пьезоэлементы. Для такого отбора может быть использована, например, методика падающего шарика . По этой методике на определенном расстоянии от пьезоэлемента в державке укрепляется стальной шарик диа-метоо м 3—8 мм. Под ним на мягкой резине располагается пьезоэлемент, к обкладкам которого подведены проводники от электронного импульсного вольтметра типа МВЛ-1М. При освобождении от зажима шарик падает на пьезоэлемент и вызывает в нем появление э. д. с., фиксируемую вольтметром. По нескольким измерениям, проведенным в идентичных условиях, вычисляется среднеарифметическое значение э. д. с. [c.11] Для работы щупы должны быть отградуированы. Обычно это делается методом сравне-нения с эталонными образцами, прошедшими тарировку. [c.11] Ниже приводится описание некоторых типов пьезоэлектрических щупов (приемников). [c.12] Пьезо керамический приемник с цилинд р ическим пьезоэлементом типа ППЩ-Ц (рис. 2-1) состоит из тита-нат-бариевого цилиндра 1 с наружным диаметром 8, длиной 6 и толщиной стенки 1 мм. К нижней стороне цилиндра приварена с помощью свинцовой глазури круглая пьезокерамическая пластинка 2 диаметром 6 и толщиной 1—2 мм. На наружную и внутреннюю поверхности пьезоэлемента нанесены методом вжигания серебряные обкладки 3. Для исключения влияния воды на пьезоэлемент по верх наружной серебряной обкладки (за исключением верхнего края 1—2 мм) нанесены свинцовая глазурь 5, которая после воздействия высокой температуры (700° С) плавится и прочно схватывает элемент стеклообразной корочкой. К верхней части цилиндра (наружной обкладки пьезоэлемента) припаяна латунная крышка 6. К внутренней поверхности крышки припаяна оплетка коаксиального кабеля 10, Продетого сквозь отверстие в ней. Внутренний проводник кабеля 7 припаян к проволочному выводу 8 от внутренней обкладки пьезоэлемента. Для герметизации места соединения кабеля с пьезоэлементом на кабель н выступ (в латунной крышке надета резиновая трубка 9 диаметром 2,5—3 и длиной 20—25 мм. [c.12] Вернуться к основной статье