Акустические звуковые методы

Акустические методы интенсификации охватывают динамические воздействия на системы в виде упругих или квазиупругих колебаний и волн. Воздействия в зависимости от частоты относят к низко- или высокочастотным. В низкочастотном диапазоне, как правило, длина волны больше характерного размера системы или ее представительного структурного элемента А, > 1, а в высокочастотном — наоборот, >, < 1. В качестве условной границы диапазонов принято использовать частотный порог слышимости человеческого уха (15 — 16 кГц). Колебания ниже этого порога относят к звуковым и инфразвуковым, а выше — к ультразвуковым и гиперзвуковым. [c.7]

Указанные измерения дают представление об увеличении размера лишь наиболее крупных частиц, за ходом же коагуляции в звуковом поле можно непрерывно следить, измеряя ослабление проходящего через аэрозоль пучка света и вычисляя средний раз мер частиц в различные моменты времени Этим методом были получены результаты, находящиеся в согласии с измерениями скорости падения частиц, и подтверждено, что скорость коагуляции быстро возрастает с увеличением интенсивности звука" Цен-ным средством при изучении механизма акустической коагуляции является микрокиносъемка аэрозольных частиц в звуковом поле ( )ис 5 10) На первом кадре видны взвешенные частицы до Озвучивания, на втором кадре, снятом в начале озвучивания, частицы колеблются, на третьем уже имеет место значительная коагуляция — частицы не колеблются в продольном направлении, а движутся по неправильным траекториям, снова соударяются и [c.167]

Ю. П. Розин и Н. П, Тихонова (Одесский Государственный университет) модифицировали прибор Ричардса с целью измерения интенсивности звука в проводящих жидкостях. Используя известный метод измерения поверхностного натяжения, предложенный Ребиндером, они разработали компенсационный метод измерения интенсивности звука. В пузырьках, образуемых в акустическом поле, максимальное давление воздуха много выше, чем в отсутствие поля. При увеличении интенсивности звука форма мениска становилась более плоской. По мнению авторов, это эквивалентно действию постоянного давления, направленного внутрь капилляра и не зависящего от угла наклона капилляра относительно звукового фронта. [c.128]

АКУСТИЧЕСКИЕ (ЗВУКОВЫЕ) МЕТОДЫ [c.222]

Следует отметить, что метод акустического обеспыливания еще новый и требует широких исследований. При высокой ценности пыли, улавливаемой из промышленных газов, звуковой метод будет рентабельным. [c.20]

По частному признаку все рассмотренные акустические методы делят на низкочастотные и высокочастотные. К первым относят методы, использующие колебания в звуковом и низкочастотном (до 100 кГц) ультразвуковом диапазонах частот. Ко вторым — методы, использующие колебания в высокочастотном ультразвуковом диапазоне обычно от нескольких сотен кГц до 50 МГц. Высокочастотные методы обычно называют ультразвуковыми. [c.12]

Для полимерного образца, рассматриваемого как однофазная система, можно использовать модуль Юнга ( ), определенный акустическим методом ( звуковой модуль) [c.223]

Когда модулированное ИК-излучение достигает образца, он поглощает знергию и нагревается, в результате чего возникают тепловые колебания с частотой модуляции излучения. Амплитуда тепловых колебаний зависит от количества поглощенной знергии. Если частота модуляции находится в акустическом диапазоне, мы можем слышать, как образец поглош ет свет. Используя интерферометр Майкельсона, можно получить звуковую волну в диапазоне акустических частот (фотоакустический сигнал), модулированный поглощением ИК-излучения образцом. Спектры регистрируются при помощи микрофона, помещенного в ячейку с инертным газом. Преимуществом данного подхода является полное отсутствие необходимости пробоподготовки. Метод является полностью неразрушающим. Это значит, что не происходит потерь информации при взаимодействии образца с растворителем или в процессе пробоподготовки (например, шлифовке). [c.184]

Акустические методы, основанные на сравнении различий в упругих колебаниях, возбуждаемых в материале, при наличии или отсутствии в нем дефектов. Наибольшее распространение в этой группе методов получили метод звукового (свободных колебаний) и ультразвукового диапазонов. Применение ультразвука дает возможность фактически неограниченного проникновения в глубину металла и обнаружения дефектов при любом их расположении. [c.121]

Перестройка структуры материала, вызываемая движением групп дислокаций, возникновением и развитием трещин, аллотропическими превращениями в кристаллической решетке, сопровождается появлением упругих волн ультразвукового (реже звукового) диапазона. На использовании этих волн основан метод акустической эмиссии. Используя такие информативные параметры, как количество сигналов в единицу времени, их частота, амплитудное распределение, локация места возникновения упругих волн, судят о состоянии материала, происходящих в нем изменениях, прогнозируют работоспособность конструкции. [c.17]

Эти методы, в России чаще называемые теневыми, основаны на наблюдении изменения параметров прошедшего через ОК акустического сигнала сквозного сигнала). На начальном этапе развития использовали непрерывное излучение, а признаком дефекта было уменьшение амплитуды сквозного сигнала, вызванное образуемой дефектом звуковой тенью. Поэтому термин "теневой" адекватно отражал содержание метода. Однако в дальнейшем области применения рассматриваемых методов расширились. [c.133]

Подводя итоги краткого рассмотрения методов АК, можно сделать вывод, что по частотному признаку все рассмотренные акустические методы делят на низко- и высокочастотные. К первым из них относят методы, использующие колебания в звуковом и низкочастотном УЗ-диапазонах (приблизительно до 100 кГц), ко вторым - методы, использующие колебания в высокочастотном УЗ-диапазоне обычно 0,5. .. 100 МГц. [c.139]

Исторически первым и наиболее распространенным является метод оптико-акустической (ОА) спектроскопии. Он основан на открытом Беллом более ста лет назад оптико-акустическом эффекте. Его суть заключается в возникновении акустических колебаний в газе при облучении его непрерывным светом, модулированным на звуковой частоте, или импульсном излучении. [c.326]

Особое место занимает анализ акустической эмиссии (глава 14). Первичными измеряемыми величинами являются амплитуды и времена прохождения звуковых импульсов, испускаемых изменяющимися несплошностями. Следовательно, несплошности материала действуют при этом методе как излучатели звука. -Акустическая эмиссия является единственным пассивным из всех перечисленных здесь методов. [c.190]

Искривленные поверхности искажают звуковое поле и поэтому не позволяют непосредственно использовать метод АРД-диаграмм или эталонных дефектов, которые основываются на плоской форме поверхности контакта. В качестве общего правила можно принять, что на цилиндрической поверхности можно вести контроль еще с незначительными помехами обычным способом, если при диаметре искателя 24 мм изделие имеет диаметр не меньше 300 мм, а при диаметре искателя 10 мм — не меньше 100 мм. Иными словами, диаметр искателя должен быть меньше или равен квадратному корню из удвоенного диаметра цилиндра. Рекомендуются искатели с мягким акустическим контактом и обильной подачей акустической жидкости. [c.384]

Ранее упоминались методы оценки размеров дефектов, основывавшиеся на малых отражателях, т. е. таких, которые размещались в пределах поперечного сечения звукового луча. Высоту (амплитуду) эхо-сигнала определяли при неподвижном искателе. В случае больших отражателей искатель при измерениях должен двигаться по поверхности, не теряя акустического контакта с ней, что предъявляет некоторые требования к форме поверхности, к ее качеству и к умелости контролера или же требует применения механизированного устройства. Поверхность в любом случае должна быть очень равномерной плоской или же искривленной. Предлагались также подкладываемые пластмассовые пленки, обеспечивающие постоянство акустического [c.385]

Трубы В диапазоне диаметров 20—80 мм контролируют иммерсионным методом или с использованием небольшого резервуара с водой, перемещаемого по трубе на участке охлаждения после сварочной машины. При диаметрах, превышающих примерно 70 мм, для контроля применяют наклонные искатели X акустическим контактом через слой проточной воды. Расстоя-яие от места ввода луча до сварного шва выбирается таким, чтобы звуковое поле под влиянием дивергенции охватывало бы всю толщину стенки. Это расстояние не является критическим фактором, потому что диафрагма обнаружения дефектов может быть настроена на достаточно большую ширину. [c.535]

Метод возбуждения колебаний через воздух малоэффективен из-за больших потерь акустической энергии при распространении звука по воздуху, низ -кой эффективности излучения колебаний в воздух, малого коэффициента прохождения звуковой энергии из воздуха в твердое тело. В связи с разработкой сравнительно эффективных излучателей и приемников, работающих на изгибных колебаниях, метод может оказаться перспективным при исследованиях и контроле тонколистовых материалов (фольг, бумаги и др.). [c.85]

В настоящее время широко используются различные геофизические методы исследования скважин, определения физических параметров пористой среды, например акустический (звуковой) каротаж, каротаж по замеру объемной плотности горных пород, с помощью которых можно установить модули сжатия и сдвига горных пород, обусловливающие прочностные характеристики газовмещающих коллекторов. [c.332]

Оптико-акустическая спектроскопия является методом, родственным с предыдущими в том отношении, что в качестве источника света в анализаторе используется лазер с перестраиваемой частотой. Лазерный луч, промодулированный со звуковой частотой, направляют в камеру образца, в одну из стенок которой вмонтирован чувствительный емкостный микрофон. Когда частота модуляции излучения лазера соответствует частоте полосы поглощения газа в кювете, газ, нагреваясь, расширяется, при этом возникают колебания давления с частотой модуляции. Эти колебания давления регистрируются емкостным микрофоном. Метод крайне чувствителен он позволяет при подходящих условиях обнаруживать концентрации порядка нескольких частей на миллиард, а при удачных обстоятельствах и даже меньше [9, 22, 23, 54, 55]. [c.33]

При определении остаточного ресурса неотъемлемую роль играет техническая диагностика, проводимая при помощи неразрушающего и разрушающего контроля. Из неразрушающих методов контроля в настоящее время наиболее часто используемыми методами являются акустические методы контроля, в основе которых лежит распрострапение звуковых волн в. материале. В свою очередь, акустические характеристики материала сильно зависят от его структурного состояния. Однако, как правило, при проведении нерлчрушающего контроля акустическими методами эта зависимость не учитывается, что может привести к существенным отклонениям результатов контроля. В связи с этим появляется необходимость изучения влияния структурного состояния области сварного шва на его акустические параметры. [c.47]

Эксплуатационные и текущие расходы при использовании систем акустической агломерации — улавливания довольно велики, хотя стоимость оборудования и монтажа на 15% ниже, чем электрофильтров такой же производительности [739]. Эффективность акустической агломерации практически не зависит от температуры, и этот метод может найти применение при очистке высокотемпературных газов. Если дымы отличаются коррозионной агрессивностью, достаточдо изготовить агл0 мерацион1ную камеру из корро-зионно-стойких материалов. Таким образом, метод акустической агломерации применим и в случае образования агрессивных сред. Дальнейшее улучшение эффективности звуковых генераторов приведет к широкому промышленному применению методов акустического пылеулавливания. [c.534]

Исторически первыми для целей неразрушающего контроля бьши использованы упругие волны ультразвуковых частот (> 20 кГц). Поэтому естественно появились термины "ультразвуковой метод" и их производные. Однако в дальнейшем были разработаны и широко внедрены методы, основанные на применении более низких частот звукового диапазона (метод собственных колебаний, импедансный метод и др.), которые не охватьшаются термином "ультразвуковой контроль". Для устранения этого противоречия в принятом в 1979 г. ГОСТ 18353-79, регламентирующем классификацию видов и методов неразрушающего контроля, термин "ультразвуковой контроль" и его производные заменены более общим термином "акустический контроль", включающим в себя упругие колебания любых частот. При этом термин "ультразвуковой контроль" сохранен, но имеет уже более узкий смысл, распространяясь на случаи использования частот только ультразвукового диапазона. Принятая в ГОСТ 18353-79 терминология широко использована во всех последующих отечественных публикациях. [c.9]

Эмульсии, образованные звуковыми и ультразвуковыми методами, вообще говоря, не отличаются от эмульсий, полученных в гомогенизаторах, коллоидных мельницах или смесителях. Размеры частиц, устойчивость и другие свойства зависят от ха зактеристик использованной при эмульгировании акустической аппаратуры, а также от времени озвучивания. Можно сказать, что для практически любой системы двух жидкостей акустические методы позволяют получить столь же хорошие эмульсии, как и любые другие методы эмульгирования. [c.54]

Для защиты от шума, который не только причиняет беспокойство, по и наносит ущерб здоровью людей нри уровне звукового давления свыше 90 дб, в гражданском строительстве применяют волокнистые и пористые звукопоглощающие материалы. Защита от шума достигается методами звукоизоляции, т. е. преобразованием акустической энергии в тепловую за счет внутреннего трения и/или отражения. Интенсивность отражения зависит от массы и жесткости материала. Мягкие конструкционные элементы, такие как минеральная вата, а также ненопласты, ослабляют звуковые волны в основном (на 90%) за счет изоляционных свойств эти. материалов и только частично — за счет отражештя. [c.167]

Акустическая эмиссия, которая возникает в диапазоне звуковых колебаний вследствие освобождения энергии в твердых телах, подвергнутых пластической деформации или разрушению. Часть этой энергии преобразуется в упругие волны, которые распространяются в материале и могут быть обнаружены на его поверхности с помощью соответствующих преобразователей. Основные методы измерения акустической эмиссии — свободных колебаний и импедансный (импеданс — ком-1шексное сопротивление, вводимое при рассмотрении колебаний акустических систем). Импедансный метод, основанный на использовании зависимости полного механического сопротивления (импеданса) контролируемого оборудования от качества соединения его отдельных элементов между собой, как и метод свобод- [c.121]

Акустические колебания и волны. Для акустического метода НК применяют колебания ультразвукового и звукового диапазонов частотой от 50 Гц до 50 МГц. Интенсивность кoлeбaнийi обычно невелика не превышает 1 кВт/м . Такие колебания происходят в области упругих деформаций среды, где напряжения и деформации связаны пропорциональной зависимостью (область линейной акустики). [c.198]

Для измерения поглощенной энергии применяют различные методы акустические (формирование звуковых волн, изменение давления газа), интерферометрические, рефрактометрические (измерение показателя преломления), оптические (интенсивности прошедшего или поглощенного излучения), термометрические (контактный контроль температуры), прямые калориметрические (непосредственная регистрация теплового излучения) или экстензомегрические (изменения размеров образца). Современные методы регистрации поглощенной энергии позволяют определять изменения температуры, объема или показателя преломления, соответствующие поглощению на уровне 1(Г единиц ошической плотности, что на 5—6 порядков ниже, чем в традиционных методах спектрофотометрии. [c.323]

Если в дополнение к амплитуде в качестве первичной из- меряемой величины учитывается также и фаза звукового дав--ления, то получается метод, обобщенно называемый акустической голографией (раздел 13.14)—по аналогии с оптической голографией. При этих способах можно применять и непрерывные звуковые волны, и импульсы. Несплошность материала при этих методах может выявляться и изображаться, во-первых, своим затеняющим действием (как при теневом методе), и во-шторых, по излучаемой ею (отраженной) волне, т. е. по ее эху. [c.190]

С фазовым управлением (pha.sed array, РА-метод) открывают намного больше возможностей, а для акустического контакта у них требуется лишь несколько сантиметров. Принцип их тоже заключается в разбивке на очень узкие элементы (шириной менее длины волны), но с управлением в одно и то же время, хотя с систематическим сдвигом фаз от одного элемента (секции) к другому. В результате возбуждается наклонный звуковой луч, угол которого изменяется в зависимости от сдвига фаз по желанию этот луч можно фокусировать. Одновременно можно подавить боковые лепестки характеристики направленности увеличением размеров отдельных излучателей (секций) по направлению к краю, а возможно и изменением амплитуды, как у искателя с гауссовским распределением. В режиме приема такой искатель равноценен искателю с переменным углом. При малых углах он излучает продольные волны, а при больших углах происходит преобразование моды в твердом теле, как у наклонных искателей. Они применяются для работы и в иммерсионном, и в контактном вариантах. Число излучателей (секций колебательного элемента) может варьироваться примерно от 10 (для грубого управления) до нескольких сотен, например для контроля сварных швов применяют от 24 до 50 секций. При их изготовлении либо монтируют на демпфере заранее подогнанные отдельные полоски, причем демпфер ввиду раздельных подво- [c.234]

Как преимущественно качественные способы измерения звукового поля могут быть использованы шлирен-оптические методы и эффект фотоупругости (главы 8 и 13). При обеспечении акустического контакта искателя со сталью звуковое поле в стали тоже может быть измерено либо приемником, либо при помощи небольшого отражателя. В качестве приемника в этом случае применяется электродинамический зонд, как это рекомендуется по инструкции Западногерманского общества по неразрушающему контролю [1711]. С его помощью можно бесконтактно измерять звуковое поле на поверхности эталонного образца, причем все же нужно следить за тем, чтобы расстояние между зондом и эталонным образцом было всегда постоянным. Электродинамический зонд часто применяется для опре деления характеристики направленности наклонных искателей. Искатель ставят на плоскую поверхность стального полуцилиндра и настраивают на максимальное отражение от поверхности цилиндра (рис. 10,59). Результаты показаны на рис. 10.60. Угол ввода звука можно измерять с точностью до 0,3°, т. е. гораздо точнее, чем по эталонным образцам № 1 или 2. [c.258]

После обнгаружения дефекта материала и его местонахождения важнейшей задачей контроля является определение его величины. Ее можно определить, например, по изображенггю, аналогичному-рентгеновскому снимку. Акустический метод изображения (визуализации), как и рентгеновский метод, ставит своей целью получение оптического изображения структур, которые непосредственно не являются видимыми. Для этого используется взаимодействие структур со звуковыми волнами, например отражение и поглощение распределение звукового дав.ления, испытавшее влияние интересующей нас структуры, при помощи большого числа акустико-оптических преобразователей превращается в оптическое изобрал<ение. [c.292]

Для получения оптического изображения его пространство освещается стробоскопически. При правильном сдвиге фаз между взаимно синхронизированными звуковыми н световыми импульсами центры звукового изображения могут быть сделаны видимыми как светящиеся места на темном фоне пространственного экрана методами шлирен-оптики или при помощи эффекта фотоупругости. Акустическая система линз фокусирует отраженные ультразвуковые импульсы в однозначно определенных местах. Ввиду более высокой чувствительности шлнрен-оптическим методам получения изображения отдается предпочтение несмотря на значительно повышенные затраты. [c.298]

Больщое различие в длинах звуковых волн, используемых для съёмки голограммы, и электромагнитных волн, используемых для восстановления (их отношение примерно равно 10 ),. ведет к сильному искажению оптически восстановленной картины размеры по глубине увеличиваются пропорционально этому соотношению длин волн. Однако такого искажения изображения можно избежать соответствующим уменьшением оптической голограммы (в соотношении длин звуковых и электромагнитных волн). Впрочем, в таком случае неискаженное оптическое изображение получится настолько мелким, что для получения приемлемых изображений его придется оптически увеличить, что снова повлечет за собой искажения по глубине. Такое принципиальное ограничение акустической голографии ведег к практически полной потере трехмерности осевая разрешающая способность метода невелика. Каждое изображение практически содержит иифермацию только об одной плоскости. Однако при параллельном смещении плоскости изображения трехмерное волновое поле объекта можно реконструировать по крайней мере последовательно. [c.319]

Метод акустической эмиссии основан на том эффекте, что растущая трещина или возникновение дополнительных напряжений внутри изделия, например вследствие деформации, высвобождает энергия), которая излучается также и в форме звуковых волн. Диапазон частот этих импульсов или цуга импульсов распространяется на все частоты слышимого звука вплоть до наивысших частот. Однако по практическим причинам ограничиваются диапазоном ультразвука около 1 МГц, так как при более низких частотах измерение нарушается из-за слишком большого числа помех от окружающей среды, а при более высоких частотах сильно ограничивается дальностью распространения из-за поглощенно звука в материале. По аналогии с методами сейсмологии звуковые импульсы регистрируются датчиками колебаний (как правило, пьезодатчиками искателей), поставленными на поверхность детали, и подвергаются дальней- шей обработке. [c.323]

Для механизированного контроля К-образных швов на подводных лодках британское адмиралтейство разработало устройство, основанное на описанном выше методе (рис. 28.34 [681]). Тележка с контролирующим устройством, выполненная в виде рамы, движется по направляющим рельсам, проложенным параллельно шву, причем ее движение является прерывистым. В раме движется взад и вперед перпендикулярно к сварному шву суппорт с искателями, так что над швом образуется меанд-ровый след сканирования. Движение тележки и суппорта обеспечивается пневматикой, так что электрические помехи от электродвигателя и его системы управления отсутствуют. Гибкие направляющие рельсы закреплены при помощи присосов на контролируемом изделии. На суппорте расположены один совмещенный искатель и с обеих сторон два излучающих навстречу друг другу наклонных искателя. Результаты контроля регистрируются при помощи многоканального самописца с передачей сигналов по радио. Для совмещенного искателя в результате записи эхо-импульса от задней стенки (исчезающего над швом) получается кривая сканирования, причем обнаруживаемые дефекты в зоне шва проявляются только как сигнал да — нет над местом сварного шва. Благодаря этому дефекты четко выявляются как отклонение от нормального образца (рисунка записи). Оба следа наклонных искателей показывают путем записи времени прохождения в характерной форме изображения кромок шва дефекты обнаруживают (поскольку они имеют иное время прохождения) по линиям, проходящим параллельна показаниям от кромок шва. В специальном такте проверки оба наклонных искателя работают с параллельным подключением с целью контроля акустического контакта они дают, до тех пор пока оба звуковых луча встречаются на нижней стороне листа, эхо-импульс прозвучивания, который при движениях искателей туда и обратно регулярно исчезает над сварным швом. Нерегулярность в такой серии показаний на соответствующем следе регистрации свидетельствует о плохом акустическом контакте наклонных искателей. [c.553]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология