Акустический импеданс

Механический импеданс. Через зону контакта на ОК действует сосредоточенная переменная сила Р, возбуждающая в нем упругие (обычно изгибные) волны. Комплексное отношение этой силы к колебательной скорости V ОК в зоне контакта с преобразователем называют механическим импедансом В отличие от акустического импеданса и волнового сопротивления (см, 1,2, [c.224]

Изменение акустического контакта пьезопреобразователя с изделием, связанное с высотой неровностей, приводит к изменению входного акустического импеданса поверхности изделия, коэффициента преобразования и передачи ультразвука от преобразователя к изделию. Шероховатость измеряют по смещению резонансной частоты пьезопреобразователя, которая зависит от импеданса по изменению эхосигнала от определенного отражателя, например донного сигнала. Опорным сигналом здесь может служить уровень структурных шумов, который не зависит от качества акустического контакта (см. п. 2.3.5). [c.246]

Для плоской гармонической бегущей волны, распространяющейся в Жидкой среде, согласно формулам (1.11) акустический импеданс равен 2=р/у = рс. Эта величина характеризует среду, в которой распространяется волна. Ее называют волновым сопротивлением среды или ее характеристическим импедансом. Понятием импеданса пользуются также для твердого тела (для продольных и поперечных волн), определяя его как отношение соответствующего механического напряжения, взятого с обратным знаком, к колебательной скорости частиц среды. [c.32]

В высокочастотном импедансном методе преобразователь излучает продольную волну. Условия этого возбуждения зависят от акустического импеданса участка поверхности ОК, с которым контактирует преобразователь. Акустический импеданс, в свою очередь, зависит от наличия или отсутствия дефекта вблизи поверхности. [c.11]

Возникновение термина импеданс связано с системой электромеханических аналогий, в которой электрическое напряжение сопоставляется с давлением, а ток — со скоростью. С физической точки зрения акустический (и механический) импеданс показывает, насколько трудно раскачать систему, степень неподатливости системы воздействию колебаний. В дальнейшем понятие акустического импеданса и его обобщение на случай границы сред будет широко использоваться при решении задач об отражении и прохождении акустических волн. [c.32]

Эти методы основаны на анализе изменения механического импеданса или входного акустического импеданса участка поверхности ОК, с которым взаимодействует преобразователь. Внутри группы методы разделяют по типам возбуждаемых в ОК волн и по характеру взаимодействия преобразователя с ОК. В качестве примера на рис. 2.8 представлен импедансный метод с возбуждением изгибных волн. Генератор 1 возбуждает продольные гармонические колебания преобразователя (стержня) с помощью излучателя 2. Эти колебания трансформируются в изгибные колебания ОК 3. Элемент 4 — приемник, 5 - усилитель. Изменение режима колебаний фиксируется индикатором 6. [c.138]

При решении задач о поведении волн на границах сред используют понятие нормального акустического импеданса. Его опреде- [c.35]

Такие физико-механические свойства материала, как плотность, упругость, структурное строение, определяют постоянные, характеризующие распространение в среде упругих волн, т.е. акустические свойства среды. Здесь рассматриваются изотропные среды, свойства которых одинаковы во всех направлениях. К акустическим свойствам сред относятся скорость распространения волны, коэффициент затухания и удельное волновое сопротивление (характеристический акустический импеданс). В твердом теле эти величины определяют для продольных и поперечных волн (табл. 1.3). [c.29]

Удельное волновое сопротивление среды в литературе (в том числе иностранной) часто не вполне правильно называют акустическим импедансом (сопротивлением), причем существуют два различных определения последнего. [c.31]

В воздушной акустике акустический импеданс определен как отношение звукового давления к объемной колебательной скорости [317] и имеет размерность Па-с/м . В таком понимании этот термин в нашей книге не применяется. [c.31]

В отличие от механического импеданса (см. разд. 1.4) акустический импеданс и волновое сопротивление среды являются удельными (отнесенными к единице площади) величинами. В дальнейшем, там, где не возникает опасность иного толкования, будем пользоваться термином "волновое сопротивление среды", или просто "волновое сопротивление". [c.31]

Электростатический преобразователь является обратимым и работает также в качестве приемника упругих колебаний. В преобразователе микрофонного типа тонкая мембрана преобразователя обладает малым акустическим импедансом, поэтому электростатические преобразователи лучше согласуются с волновым сопротивлением воздуха, чем пьезоэлектрические. [c.71]

АКУСТИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, акустический импеданс — величина, представляющая собой отношение комплексных амплитуд акустического (звукового) давления к объемной колебательной скорости частиц среды (материала) под воздействием этого давления. С помощью А. с. описывают закономерности излучения и распростра-кения звуковых волн, в том числе закономерности их отражения и поглощения, что существенно при определении осн. характеристик звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов. Кроме акустического Z , различают удельное акустическое г и механическое сопротивления [c.42]

Изменение акустического контакта пьезопреобразователя с изделием, связанное с высотой неровностей, приводит к изменению входного акустического импеданса поверхности изделия, коэффициента преобразования и передачи ультразвука от преобразователя к изделию. Шероховатость измеряют по смещению резонансной [c.727]

Для упрощения расчетов целесообразно исключить трансформатор из схемы, отразив осуществляемые им преобразования силовых величин (электрического напряжения и механической силы), характеристик движения (электрического тока и колебательной скорости), а также электрических и акустических импедансов введением множителей, определяемых коэффициентом трансформации А. Тогда схему можно представить в виде, показанном на рис. 6.16. Если рассматривается работа преобразователя в режиме излучения, то возбуждение осуществляется через зажимы 7-2, зажимы Г-2 являются выходными. В режиме приема зажимы 1-2 выходные, а через I -2 осуществляется возбуждение. [c.125]

Акустическим импедансом называется комплексное отношение звукового давления к колебательной скорости р для любой волны. В отличие от 2 акустический импеданс зависит не только от параметров среды, но и от условий отражения, границ раздела, углов падения и других факторов. [c.201]

Размерность характеристического и акустического импедансов Па с/м. [c.201]

В другом варианте в контролируемой многослойной конструкции с помощью плоского пьезопреобразователя возбуждают продольные упругие волны фиксированной частоты. Дефекты регистрируют по изменению входного электрического импеданса 2, пьезопреобразователя. Импеданс 2э определяется входным акустическим импедансом контролируемой конструкции, зависящим от наличия и глубины залегания дефектов соединения между ее элементами. Изменения Zэ представляют в виде точки на комплексной плоскости, положение которой зависит от характера дефекта. В отличие от методов, использующих изгибные волны, преобразователь контактирует с изделием через слой контактной смазки. [c.213]

Под акустическим импедансом понимают полное сопротивление преобразователя, представляющее собой отношение амплитуд звукового давления к колебательной скорости. От акустического импеданса зависят мощность изучения, к.п.д. и другие характеристики. В ультразвуковой дефектоскопии пользуются также понятием удельного акустического сопротивления, выражающегося отношением звукового давления к колебательной скорости в данной точке. Для плоской волны удельное акустическое сопротивление равно волновому сопротивлению среды, определяющей условия отражения и преломления звука на границе двух сред. [c.57]

Сотовые панели и изделия из ПКМ контролируют также бесконтактным теневым способом с применением пьезоэлектрических преобразователей с воздушной связью и рабочими частотами 40. .. 400 кГц. Ввиду малости волнового сопротивления воздуха по сравнению с модулями акустических импедансов обоих пьезоэлементов и объекта контроля коэффициенты прохождения на всех четырех границах раздела с воздухом близки к нулю. Поэтому амплитуда сквозного сигнала очень мала. Для ее повышения увеличивают напряжение возбуждения излучающего пьезоэлемента, применяют усилители с малым уровнем шумов, используют согласование акустических импедансов пьезоэлементов с воздухом и электрических импедансов пьезоэлементов с соответствующими импедансами электронного блока. [c.274]

Резонансный метод. Наиболее известен способ оценки прочности склеивания с использованием влияния акустического импеданса контролируемого изделия на резонансные характеристики нагруженного на него пьезопреобразователя. [c.275]

Граничные условия, кроме того, определяют процесс возникновения отраженных волн на границе с участками, содержащими неоднородности (всевозможные устройства и различного рода местные гидравлические сопротивления). Газодинамические функции давления и скорости должны удовлетворять определенным граничным условиям, зависящим от типа неоднородности, в которой происходит излучение (потери) акустической энергии. Для приблин ен-ного учета этих потерь вводят акустический импеданс. [c.157]

Плотность, р, г/см Модуль упругости с, дин/см х10 Диэлектрическая проницаемость 6 у ед СГСЭ Пьезоэлектрический модуль Коэффициент электромеханической связи к,% Акустический импеданс р , г/(см . с) х10 [c.210]

По измеренному перепаду звукового давления Ар и акустическому импедансу слоя 2 , найденному методом электроакустических аналогий, определено значение колебательного числа Рейнольдса [c.49]

Так как акустический импеданс слоя возрастает с увеличением частоты, а эффективная колебательная скорость при той же мощности воздействия уменьшается, то должна существовать оптимальная частота воздействия. [c.50]

Рис. 2.2.7. Зависимость активной К и реактивной X составляющих сдвигового акустического импеданса от температуры / = = 33,9 МГц [74]

Гидродинамический импеданс—аналог сопротивления постоянному току = 8 р//г не зависит от частоты. Сравнивая ( ) и ( , со), Ю. Б. Юрченко нашел, что акустический Импеданс на порядок меньше гидродинамического, а акустическое давление на порядок больше гидродинамического. Поэтому акустические колебания по сравнению с гидродинамическим потоком получают преимущество при распространении в каналах. [c.50]

В последнем выражении акустический импеданс [c.151]

Поэтому, например, при инженерном расчете процесса акустической сушки требуется по известным физическим свойствам материала определить их акустические параметры (акустический импеданс) и затем определить размеры аппарата, в котором акустическое поле позволяет провести процесс с заданной эффективностью. [c.182]

Блок-схема измерительной аппаратуры приведена на рис. 2.2.6. Планарная ориентация НЖК на поверхности резонатора получается при натирании поперек или вдоль направления колебаний пленки фенилтрихлорсилана после погружения пластины в 5-процентный раствор толуола и последующей сушке. Гомеотропная ориентация достигается обработкой поверхности 5-процентным раствором диметилдихлорсилана в толуоле и затем сушкой резонатора. Типичные температурные зависимости активной К и реактивной X составляющих сдвигового акустического импеданса для разных ориентаций НЖК относительно направления колебаний резонатора представлены на рис. 2.2.7. На рис. 2.2.8 приведены рассчитанные по (2.1.24) [c.42]

От рассмотренных методов существенно отличается импе-дансный. Он основан на анализе изменения механического или входного акустического импеданса участка поверхности контролируемого объекта, с которым взаимодействует преобразователь. Понятия механического и акустического импеданса рассмотрены в 1.2 здесь отметим, что чем больше импеданс, тем жестче участок ОК, его труднее раскачать . [c.10]

Акустическим импедансом называют также отношение звукового давления к колебательной скорости в наиболее общем случае, когда в системе существуют как бегущие, так и стоячие волны (в том числе резонансы). При этом акустический импеданс зависит не только от волнового сопротивления среды, но и от размеров и формы колеблющейся системы. Этой величиной здесь будем пользоваться, но необходимо отличать ее от волнового сопротивления. Очевидно, что акустический импеданс имеет ту же размерность, что и удельное волновое сопротивление среды. Отметим, что в иностранной литературе акустический импеданс и волновое сопротивление среды выражают в рэлеях (КауЬ). Это в России пока не принято. [c.31]

В [426, докл. 4.29] предлагается определять в материалах микротрещины от коррозии под напряжением по возникновению комбинационных частот. Эти частоты кратны частотам циклической нагрузки, которой подвергали образць . Установлено также уменьшение акустического импеданса материала под влиянием микротрещин. [c.126]

A.A. Самокрутова и В.Н. Козлова [174 426, докл. 4.34 429, докл. 86] показали, что при контроле бетона эхометодом описанными преобразователями с СТК отношение сигнал/шум можно увеличить, если вместо продольных использовать поперечные волны. Авторы объясняют это тем, что уровни эхосигналов с одинаковых глубин для продольных и поперечных волн примерно равны, однако уровни структурного шума и помех от рэлеевских волн при использовании поперечных волн на 10. .. 12 дБ меньше. Волновые размеры локальных отражателей для поперечных волн почти вдвое больше, чем для продольных, что повышает отношение сигнал/шум. Кроме того, заполненные жидкостью трещины в бетоне лучше отражают поперечные волны ввиду большего различия акустических импедансов на границе раздела воды с бетоном. [c.539]

Механический и акустический импедансы. Затухание ультразвука. Контактные среды [c.830]

Акустический импеданс демпфера выбирают в соответствии с желаемым демпфированием искателя. Самое высокое демпфирование получается в том случае, когда импедансы демпфера и преобразователя совпадают. Вся акустическая энергия от задней стенки преобразователя в таком случае переходит без отражения в демпфер (в тело демпфера). Демпфер должен по возможности полностью поглотить эту энергию, чтобы не создавалось мешающих отражений (эхо-импульсов). Для изготовления демпферов наиболее подходят смеси литых смол с порошковыми наполнителями. Выбором состава смеси и типа наполнителя можно варьировать импеданс в широких пределах. В качестве наполнителя часто используют тонко измельченный вольфрамовый порошок. Тем самым акустический импеданс можно варьировать от его значения для чистой литейной смолы [2 = 2,7-106 кг/(м2-с)] почти до его уровня для метаниобата свинца [2 = 20,5 10 кг/(м2-с)]. Поглощение обеспечивается выбираемой литейной смолой и примесями других мелкогранули-рованных материалов с высоким затуханием звука, например резинового порошка. Для рассеяния волн используют также опилки и воздушные поры. Однако такие средства, как. и нарушение плоского отражения при выполнении концевой [c.226]

Наконец, можпо показать, что в отношении всех соответствующих механических параметров (акустических импедансов, коэффициентов отражения и т. д.) нематик будет вести себя в точности, как обычная жидкость с вязкостью (или или tI B зависимости от геометрических условий). Внимательный читатель найдет этот простой результат несколько удивительным — он возразит, что наклон Пх (х), найденный из уравнения (5.55) при О, пе удовлетворяет точным граничным условиям сильного сцепления [пх (0) = 0]. Однако этот дефект не очень серьезен, если [х, определенное уравнением (5.57), мало. Можно показать, что вб.ти-зи поверхности кристалла возникает тонкий слой (толщиной порядка где hx не является пренебрежимо малым и где ге,-точно подгоняется к граничным ус.човиям. Но этот слой настолько тонок, что играет пренебрежимо малую роль. [c.206]

Одним из методов экспериментального определения акустических импедансов является метод стоячих волн (11 Указанный метод измерения заключается в определении сдвига фазы ме- жду отраженной и прямой волной по измеренным в интерферометре расположению минимума звукового давления и длины волны, а также модуля коэффициента отражения по измерен ным величинам звукового давления в максимуме и миниа ме стоячей волны. Этот метод прост в аппаратурном исполнении, не требует эталонных сопротивлений и эталонного источника, звука, обеспечивает высокую точность измерений. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология