ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ БЕЗ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

Как отмечалось в разд. 1.1.3, наиболее распространенный способ возбуждения поперечных волн в изделии — с помощью преобразователя с призмой, угол которой лежит между первым и вторым критическими углами (см. табл. 1.2). Для границы органическое стекло (плексиглас) -сталь первый критический угол падения продольной волны в плексигласе равен 27,5°. При этом угол преломления для продольной волны 90°, а для поперечной Ut = 32°. Второй критический угол Р = Р" = [c.44]

Изменение коэффициентов отражения и прозрачности в зависимости от угла заметно влияет на положение максимума при отражении и прохождении расходящегося пучка лучей. На рис. 1.27 показано экспериментальное изменение углов преломления для продольных а/ и поперечных а, волн для границы оргстекло (призма преобразователя) - сталь и угла отражения У продольных ВОЛН ДЛЯ границы сталь - воздух в результате изменения амплитуд лучей пропорционально значениям К VI В. [c.50]

На рис. 1.54 показан результат построения диаграмм направленности при излучении для ПЭП с призмой из оргстекла с Р = 40 и 30°. Параметры преобразователей - как в примере 1.12. Расчетные штриховые кривые довольно близки к экспериментальным, показанным сплошным линиями, но отличаются от них, несмотря на учет при расчетах изменения коэффициента прозрачности в зависимости от угла 9, что не принято во внимание. На рис. 1.54, б хорошо видно отличие угла преломления, вычисленного по формуле [c.93]

Метод лазерного детектирования. Известны методы визуального представления акустических полей в прозрачных жидкостях и твердых средах, основанные на дифракции света на упругих волнах [27]. Они применяются для исследования поля излучения преобразователя и поля дифракции на препятствии. В [425, с. 480/504] визуализация достигается путем наблюдения за смещениями точек поверхности, вдоль которой распространяется УЗ-волна, с помощью лазерного интерферометра. Этим способом удается прослеживать, например, поле наклонного преобразователя на боковой поверхности, вблизи которой он расположен дифракцию УЗ-волн на различных препятствиях, например на узкой щели и усталостной трещине. Наблюдают дифракционные волны от кончика щели и рэлеевские волны, бегущие по одной и двум поверхностям щели волны Стоунли на границе раздела двух твердых тел преломление волн различных типов. Возможна мультипликативная съемка. [c.135]

Плоскодонное отверстие высверливают в образце сверлом требуемого диаметра таким образом, чтобы его ось совпадала с преломленной осью УЗ-пучка. Это легко выполнить при контроле прямым преобразователем, но гораздо труднее при контроле наклонным преобразователем. В последнем слз ае в образце предусматривают наклонную поверхность, такую, чтобы отверстия были к ней перпендикулярны. [c.174]

Для прямого преобразователя с дискообразным пьезоэлементом диаграмма направленности одинакова во всех плоскостях. Для наклонного преобразователя диаграммы направленности разные для плоскости падения (основной) и плоскости, перпендикулярной к плоскости падения, проходящей через преломленную ось симметрии пьезоэлемента (дополнительной). [c.238]

В связи с тем что основные дефекты продольные, УЗ-волны направляют в поперечной плоскости, т.е. перпендикулярно к оси трубы (рис. 3.66). Обычно продольные УЗ-волны из призмы преобразователя или из иммерсионной жидкости вводят под углом р к наружной поверхности трубы. В результате преломления в стенке трубы образуется поперечная волна под углом ввода а или нормальная волна (в тонкостенных трубах), которые отражаются от продольных дефектов. Реже приме- [c.432]

Рис. 5.37. Диаграммы направленности для преобразователей продольных волн на основе фазированных решеток с различными углами ввода. На оси ординат - высота эхосигнала на оси абсцисс - угол преломления а

Болты, имеющие шестигранную выемку на головке (рис. 5.102, б) под специальный ключ, японские специалисты контролируют иммерсионным методом, причем роль ванны играет выемка. Дно выемки делают коническим с утлом при вершине 50°. Продольная волна от излучателя-приемника падает на коническую поверхность под углом 16°. В результате преломления в металле болта (сталь) вдоль его оси распространялась поперечная волна. Преобразователь совершает оборот относительно оси болта. Использование поперечной волны позволяет избавиться от ложных сигналов, связанных с трансформацией продольной волны в поперечную на боковых поверхностях болта. [c.677]

Вопросы распространения волны в реальных акустических преобразователях ультразвуковых приборов тесно связаны с наличием и характером преломляющих поверхностей преобразователя. Поэтому отражение и преломление ультразвуковых волн рассмотрим подробнее. 16 [c.16]

Все рассмотренные выше случаи отражения и преломления ультразвуковых волн получены в предположении зеркального отражения, когда размеры неровностей на границе раздела значительно меньше длины волны ультразвуковых колебаний, что имеет место во всех реальных преобразователях. Те же выводы можно распространить на границы раздела с неровностями, размеры которых значительно превышают длину волны. Такие поверхности можно считать состоящими из отдельных гладких участков и рассматривать их по отдельности. [c.19]

Преобразователи для жидкостей. Два схематических варианта преобразователей без преломления ультразвуковой волны приведены на рис. 4-2,а и б. [c.173]

В модификации № 7 преобразователя с преломлением (рис. 4-3,в и [c.176]

Основными параметрами акустического преобразователя без преломления являются время распространения прямой волны т общий коэффициент пропускания сред В коэффициент ослабления волны к, вызванного затуханием ультразвука в средах, и реверберация. [c.187]

Для бесконтактных преобразователей без преломления общий коэффициент пропускания D всех сред датчика без учета реверберации в общем виде в соответствии с (4-8) может быть записан следующим образом [c.188]

В бесконтактных преобразователях без преломления, помимо двукратно отраженной волны (от приемника, а затем от излучателя), на приемник поступают также многократные отражения от границ промежуточ- [c.189]

Направления распространения лучей в средах преобразователя, в том числе и в контролируемой среде, можно определить, как для пространственной прямой в аналитической геометрии, направляющими косинусами I, т, П] углами с нормалями в точках падения а н преломления Р координатами х, у, z точек пересечения границ сред и направляющими косинусами т , Пд нормали в этих точках. [c.192]

Помимо рассматривавшихся четырех параметров (т, D, k я реверберации) преобразователя без преломления, к основным параметрам преобразователя с одной преломляющей поверхностью относятся также угол излучения ао и диаметр пьезоэлементов d. [c.199]

С помощью ЭМА-преобразователей удается возбудить наклонные поперечные волны горизонтальной поляризации, что трудно сделать другими способами. Для этой цели используют пространственно периодическую систему магнитов (рис. 1.29, в). Между магнитами и ОК располагают проводники с переменным током I (один из проводников показан на рисунке). Взаимодействие наведенного тока I с силовыми линиями магнитного поля В приводит к возникновению упругих сил, направленных перпендикулярно плоскости рисунка. Это и требуется для возбуждения наклонных поперечных волн, поляризованных перпендикулярно плоскости преломления. Расстояние между одноименными полюсами магнитов т—Ь та. Разработаны также способы возбуждения горизонтально поляризованных волн с использованием магнитострикцион-ного эффекта. [c.70]

При анализе акустического поля преобразователя с призмой используют следующие термины (рис. 1.36, б). Акустической осью ОМ преобразователя в ОК называют преломленную акустическую ось пьезопластины. Точку преломления О называют точкой выл оЭа. Для призмы и ОК это одна точка, если слой контактной жидкости между ними бесконечно тонкий. Акустическая ось преобразователя может не совпадать с центральным лучом, который также начинается в точке выхода, но соответствует максимуму диаграммы направленности. Угол преломления центрального луча называют уг-лом ввода. Основной плоскостью называют плоскость преломления акустической оси, а дополнительной — перпендикулярную ей плоскость, также проходящую через акустическую ось. [c.84]

Простой способ расчета акустического поля преобразователя с задержкой основан на введении мнимой пьезопластины, которой заменяют действительную. Принцип замены состоит в том, что для каждого элементарного источника действительного излучателя А (рис. 1.36, а) строят расходящийся пучок лучей с учетом преломления на границе призма — ОК. Преломленные лучи продолжают за пределы границы преломления, определяя точку наибольшей [c.84]

Во всех методах сложно осуществить присоединение белка к поверхности преобразователя, поскольку оно не должно затрагивать активный участок. Если модифицированную поверхность использовать непосредственно без метки или медиатора, нужно предотвратить все иеспецифические взаимодействия, поскольку прямые измерения без метки, включающие обычно контроль изменения массы или показателя преломления на поверхности, не могут различить специфические или неспецифические взаимодействия. При иммобилизэл ции поверхности с плотной упаковкой неспецифическое связывание не происходит, тем не менее, иммобилизация часто бывает неэффективной для о а-зования комплекса антитело-антиген из-за стерических препятствий. Наоборот, упаковка с большими промежутками обычно допускает неспецифические взаимоде твия с расположенной ниже поверхностью, и, таким образом, можио з егистрировать значительные ошибочные сигналы. [c.525]

Определим некоторые понятия. Акустической осью прямого преобразователя называют геометрическую ось пьезопластины (см. рис. 1.53, а). Для наклонного преобразователя так же именуется продолжение геометрической оси в призме ОаО в изделие ОМ после ее преломления на границе призма - ОК (см. рис. 1.53, б). Точка выхода О - точка пересечения геометрической оси 0 0 с контактной (контактирующей с ОК) поверхностью призмы преобразователя. При [c.90]

Построение мнимых пьезопластин в основной и дополнительной плоскостях наклонного преобразователя основано на тех же принципах, что и для преобразователя с плоскопараллельной задержкой продолжения преломленных лучей в направлении задержки приблизительно пересекаются на мнимой пьезопластине (например, в точке О ), а изменение фазы волн одинаково для всех точек при пере- [c.92]

Итак, поле наклонного преобразователя рассматривают в плоскостях параллельной акустической оси и перпендикулярной к ней - преломленной геометрической оси пьезопластины плоскости падения и дополнительной плоскости. В плоскости падения в ближней зоне максимумы и минимумы не образуются. В дальней зоне диаграмма направленности в плоскости падения тем шире, чем больше угол наклона. [c.93]

Помехи при контроле теневым методом возникают также от несоосности преобразователей. При настройке излучателя и приемника вьшолняют их юстировку на соосность, добиваясь максимальной амплитуды сквозного сигнала, а затем излучатель и приемник жестко закрепляют. Однако непараллельность поверхностей, непланшетность (коробление) ОК, случайный поворот ОК при перемещении вызывают появление несоосности в процессе контроля, поскольку двойное преломление акустической оси на границе иммерсионная жидкость-ОК приводит к смещению акустической оси и уменьшает сквозной сигнал. [c.270]

Для прозвучиваиия под углом к поверхности изделия используются преломление и преобразование видов волн для различных граничащих веществ эти явления характеризуются проницаемостью эхо-импульсов согласно табл. 5—8 в Приложении. В воде над сталью, т. е. при работе в иммерсионном варианте, каждый из этих углов в изделии с обоими видами волн можно настраивать произвольно, изменяя угол падения от О до 27°. При контактном варианте можно аналогичным образом расположить преобразователь для продольных волн в сосуде со звукопроницаемым дном, заполненном жидкостью. Такое расположение на практике себя не оправдало. Вместо него применяют твердые клинообразные промежуточные элементы (рнс. 10I.37), к которым прочно прижимают или приклеивают преобразо.ва-тель,, [c.235]

Звуковые поля могут быть зарегистрированы с помощью фазо-и амплитудо-чувствительных волоконно-оптических датчиков. Такие датчики содержат источник света (лазер), оптико-волоконную систему, частично или полностью подвергаемую воздействию звукового поля, оптический детектор и схему обработки сигналов. Расщепленный луч лазера направляется на опорный и регистрирующий волоконно-оптические элементы. Звуковая волна изменяет фазу света в регистрирующем элементе, поэтому сдвиг фаз в двух элементах после сложения их выходных световых пучков приводит к изменению амплитуды. Сдвиг фазы обусловлен изменением длины элемента и показателя преломления волокна. При больших длинах чувствительного волокна (свиваемого в плоскую катушку) чувствительность подобных преобразователей в воде намного превосходит чувствительность пьезоэлектрических гидрофонов (рис. 4.5). Можно надеяться на эффективное использование волоконно-оптических преобразователей для регистрации акустических волн через воздух. [c.88]

Схематический ход центрального луча для случая цилиндрического образца 2 твердого тела в преобразователе с лреломлением (модификация № 7) показан на рис. 4-1,в и г. Здесь в промежуточный звукопровод 4 луч от излучателя 1 входит без преломления, а на границе звукопровода с контролируемым твердым телом 2 испытывает преломление. На противоположной границе с звукопроводом 5 приемника луч вновь испытывает преломление и распространяется к приемному пьезоэлементу 3. [c.173]

Распространение ультразвукового луча в преобразователе с преломлением для жидкостей (рис. 4-2,в, модификация № 12) аналогично описанному выше распространению луча в преобразователе для твердых сред (рис. 4-1,г). Такой вариант применяется в эталонном преобразователе в комплекте с бескоцтактным измерительным преобразователем с преломлением. Для этих целей обычно применяется также модификация № 13 (рис. 4 1,в). [c.174]

Рис. 4-3. Бесконтактные преобразователи для т1вврдых сред. а — без преломления, контроль цилиндрических образцов б — без преломления, контроль плоских образцов в — с преломлением, контроль цилиндрических образцов г — с преломлением, контроль плоских образцов.

Преобразователи для жидкостей. Основные особенности преобразователей без преломления приведены в табл. 4-2 (модификации № 9—16) и с преломлением — в табл. 4-3 (модификации № 17—32). В модификациях № 9, 13 бесконтактных преобразователей (рис. 4-4,а и 6) без преломления промежуточным звукопроводом 6, 7 являются стенки магистрали или резервуара. В модификациях № 17, 21 цреобразоват елей с преломлением для контроля жидкостей, схематично показанных на рис. 4-4,в и г, ультразвуковая волна, помимо промежуточных звукопроводов —стенок 6, 7 магистрали или резервуара, проходит также через внешние жидкостные (или твердые) звукопроводы 4, 5. [c.176]

Теоретический анализ всех 46 модификаций контактных и бесконтактных преобразователей можно существенно упростить, разделив их на три типа без преломления, с одной и с двумя преломляющими поверхностями (расположенпыми между пьезоэлементом и контролируемой средой). [c.179]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология