Измерение интенсивности ультразвука

По [38] для измерения интенсивности ультразвуковых волн в жидкостях, твердых телах применяются термические приемники ультразвуковых волн, действие которых основано на преобразовании энергии ультразвуковой волны в тепловую в результате ее поглощения. Они также могут применяться для измерения интенсивности ультразвука в газах, гю со значительно меньшей точностью. [c.77]

Измерение интенсивности ультразвука [c.21]

Существует несколько методов и множество различных приборов для измерения интенсивности ультразвука. В настоящее время применяются механические методы (основанные на измерении колебательной скорости частиц среды, переменного звукового давления или давления излучения), калориметрические методы, термические методы (основанные на измерении электрического сопротивления тонкой проволоки, нагреваемой в звуковом поле), электрические приемники звука (пьезоэлектрические приемники, конденсаторные микрофоны) и другие методы и установки. [c.21]

Трудности измерения интенсивности ультразвука при сравнительно низких (< 100 кгц) частотах усугубляются, в частности, значительной кавитацией, в результате которой разрушается, например, поверхность пьезоэлектрического приемника. [c.23]

Измерители интенсивности с приемниками, реагирующими на температурные изменения. Для измерения интенсивности главным образом высоких ультразвуковых частот применяют термоакустические приборы, так как поглощенная звуковая энергия переходит в тепловую. Для измерения интенсивности ультразвука обычно применяют маленький (1—2 мм) шарик из какого-либо хорошо поглощающего звук вещества. Чем больше интенсивность в данной точке звукового поля, тем больше нагревается шарик. Хотя часть тепла расходуется на нагрев омывающей шарик жидкости, все же через некоторое время (практически несколько секунд) устанавливается тепловое равновесие, и шарик нагревается до определенной температуры, которую можно измерить термопарой, помещенной в шарик. Достоинства такого метода измерения — его простота и небольшие размеры щупа недостатки — сравнительно малая чувствительность и зависимость ее от частоты. [c.166]

Измерение скорости ультразвука производится следующим образом. Пьезоэлемент Q устанавливается так, чтобы излучаемый им пучок лучей (рис. 2-6,а) падал перпендикулярно плоскости мембраны G. Сосуд А относительно сосуда В устанавливается так, чтобы обеспечивалось перпендикулярное пересечение лучей света ультразвуковыми лучами. Эта регулировка осуществляется по максимуму интенсивности дифракционной картины, изображенной на экране оптической установки, принцип действия которой описан ниже в 2-1,в. [c.101]

На наш взгляд, благоприятные условия для измерения среднестатистических величин создаются при различного рода ультраакустических измерениях, где элемент перемешивания (при помощи ультразвука) органически входит в методику. Понятно, что при измерениях необходимо применять минимальные интенсивности ультразвука, т. е. измерения должны проводиться в области малых амплитуд [8.] [c.58]

Измерение интенсивности кавитации. Для ряда технологических процессов кавитация является решающим фактором, предопределяющим воздействие ультразвука на данный процесс. Поэтому очень важно иметь данные о интенсивности кавитации в рабочем объеме ультразвукового аппарата. Для этого разработано несколько самостоятельных методов, основанных на различных проявлениях кавитации. [c.170]

Кроме аппаратуры АСМ-ЗООМ, АСМ-600, для исследования свойств нефтей и их изменений в зависимости от пластовых условий используются и другие приборы. Физические свойства нефтей находятся в тесной связи с их электрическими, акустическими и другими параметрами. Принцип действия приборов для оценки свойств нефтей основан на измерении упомянутых характеристик. Например, в момент начала выделения газа из нефти при снижении давления в пробе проводимость среды для ультразвука резко снижается. Давление, соответствующее точке излома кривой зависимости интенсивности ультразвука от давления, будет соответствовать давлению насыщения нефти газом. Существует много разных типов малогабаритных пробоотборников, портативных установок для исследования пластовых нефтей, установок для анализа их свойств в полевых условиях и т.д. [c.118]

Неравномерность температуры жидкости может привести к погрешностям, на один-два порядка превышающим чувствительность методов. Чтобы исключить нагрев жидкости за счет тепла, выделяющегося в пьезоэлементе, последний устанавливается вне исследуемой жидкости и охлаждается циркулирующим потоком другой жидкости. Тем не менее, исследуемая жидкость все же нагревается, так как в ней происходит затухание ультразвука, сопровождаемое выделением тепла. Несмотря на установление средней температуры при тщательном перемешивании, результаты измерений будут зависеть от изменений интенсивности излучения пьезоэлемента. [c.115]

Термическое действие ультразвука широко используется для измерения его интенсивности. [c.20]

Подобные измерения обычно производятся либо с разделенными излучающим и принимающим пьезоэлектрическими преобразователями, либо с общим преобразователем и акустическим отражателем. Для измерения времени распространения используют ультразвуковую волну, модулированную импульсом. Несмотря на то что скорость ультразвука можно определить по времени распространения на известное фиксированное расстояние, многие исследователи предпочитают установки с изменяющейся длиной пути. В этих установках либо преобразователь, либо отражатель перемещаются на известное расстояние, а измеряется изменение времени возврата сигнала. Такая установка особенно удобна и в случае, когда измеряется поглощение ультразвука, так как коэффициент поглощения можно вычислить из изменения интенсивности сигнала с расстоянием. В отсутствие дисперсии скорости несущая частота ультразвуковой волны, модулированной импульсом, о зино заключена в пределах 10 - 10 Гц. Выбор частоты не является решающим и обычно определяется различными факторами, относящимися к оптимизации точности и воспроизводимости [11], а также желанием значительно сократить объем жидкости. [c.428]

К преимуществам импульсного метода по отношению к другим методам измерения скорости и поглощения ультразвука следует отнести высокую точность измерения и отсутствие возмущающего действия ультразвука на исследуемую среду ввиду малой интенсивности импульсного излучения (порядка сотых долей бтп см ). При этом прозрачность среды не играет никакой роли, тогда как, например, оптическим методом можно исследовать лишь прозрачные для света среды. [c.164]

В связи с отсутствием достаточно надежной методики оценки мощности, отдаваемой колеблющейся пластиной в обрабатываемую среду, нами использован приближенный метод оценки, основанный на определении теплового эффекта озвучивания [2]. Методика измерений заключалась в определении количества электроэнергии, которую необходимо затратить для нагрева определенной порции дистиллированной воды за то же время п до той же температуры, что при облучении ультразвуком данной интенсивности. [c.27]

Интенсивно перемешать суспензию, озвучить ультразвуком, сильно развести Размагнитить частицы, интенсивно перемешать суспензию, быстро произвести измерения [c.152]

Ультразвуковые колебания малой интенсивности широко применяются в контрольно-измерительных приборах и аппаратах. Физическая сущность ультразвукового физико-химического метода контроля основана на измерении излучения ультразвуковых полей н контроле законов распространения ультразвука в различных средах. При ультразвуковом методе физико-химического контроля анализируется зависимость скорости и поглощения ультразвука от плотности, сжимаемости, вязкости и других параметров среды, определяющих ее концентрацию, наличие посторонних примесей, степень полимеризации высокополимеров и др. [c.219]

В случае наложения ослабителя рядом с изображением поля в последнем отыскивают две точки, почернения кс)торы,х совпадали бы с какими-либо двумя различными марками ослабителя. Зная пропускания ослабителя, соответствующие отдельным ступеням его, можно определить интенсивности /( н /3, соответствующие найденным точкам в звуковом поле. Если расстояние между этими точками, измеренное вдоль направления распространения ультразвука, лг, то коэффициент поглощения найдётся по формуле [c.94]

Для того чтобы иметь возможность плавно изменять толщину пластинки, ей придают форму клина [229]. Перемещая клинообразную пластинку в жидкости в направлении, перпендикулярном к направлению распространения ультразвуковой волны, наблюдают изменение интенсивности прошедших через пластинку ультразвуковых колебаний в зависимости от толщины клина. На основании подобных измерений определяют скорость ультразвука. По сравнению с описанными выше методами заметных преимуществ метод клина не имеет. [c.234]

Различные методы и приборы для измерения интенсивности ультразвука подробно освещены в литературе, например в монографии Л. Бергмана [43]. Ниже будут рассмотрены лищь некоторые способы определения средних и больших значений интенсивности ультразвуковых колебаний, описанные в самое последнее время. [c.21]

Для измерения интенсивности ультразвука в отдельных точках объема значительный интерес представляют термоэлектрические зонды [46], Зонд состоит из миниа- [c.23]

Источником ультразвуковых колебаний служил генератор А-62411 с номинальной выходной мощностью 1,5 кет и частотой от 18 до30кг . Ультразвуковые колебания частотой 19,Бкгц от магнито-стрикционного преобразователя типа ПМ-1-1, 5Д-1 передавались в ванну, дном которой служила мембрана излучателя. Пьезоэлектрический щуп (зонд) для измерения интенсивности ультразвука имел высокую чувствительность, не зависящую от частоты колебаний. Кроме того, у него отсутствовала резко выраженная направленность как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, что позволяло избежать ошибки в определении звукового давления при встречном расположении излучателей. Конструкция зонда изображена на рис. 1. [c.183]

В ряде случаав для измерения интенсивности ультразвука используются радиометры. Радиометр (рис. 2-23) представляет собой весьма чувствительные крутильные весы. Они устроены следующим -образом к тончайшей проволочке 1 припаивается перекладина 2, на одной стороне -которой находится легкое слюдяное крылышко 3. Проволочка натягивается вертикально. Падающие на -крылышки звуковые или ультразвуковые волны оказывают -определенное давление крылы,шко отклоняется, и проволочка слегка закручивается. Чем сильнее звук, тем -больше давление и тем больше угол отклонения крылыш,ка. [c.27]

Измерители интенсивности с устройствами, преобразующими звуковое давление во вращательные движения измерителя. В ряде случаев для измерения интенсивности ультразвука используют радиометры (фиг. 102), представляющие собой весьма чувствительные крутильные весы. Они устроены следующим образом. К натя-166 [c.166]

Акустические уровнемеры по принципу действия подразделяются на локационные, поглощения и резонансные. В уровнемерах поглощения положение уровня определяется по ослаблению интенсивности ультразвука при прохождении через слои жидкости и газа, В резонансных уровнемерах измерение уровня производится посредством измерения частоты собственных колебаний столба газа над уровнем жидкости. Буйковые уровнемеры основаны на законе Архимеда. Чувствительным элементом таких уровнемеров является массивное тело-буй, подвешенное вертикалыю внутри емкости и частично погруженное в жидкость. Буй закреплен на упругой подвеске. При увеличении уровня увеличивается выталкивающая сила, которая вызывает подъем буя. Выход на показывающие приборы -пневматический или потенциометрический. [c.233]

Михайлов И. Г., Ш у т и л о в В. А., Новый калориметрический метод измерения абсолютной интенсивности ультразвука. Извеогия вузов. Приборостроение, 1959, т. Й, вып. 4, стр. 130. [c.244]

D-D )g где т — вязкость дисперсионной среды и — скорость оседания частицы в дисперсионной среде О — плотность частицы О — плотность дисперсионной среды g — ускорение силы тяжести. Ф-ла Стокса с соответствующими поправками применима к частицам размером 10 10 м.и, пребывающим в строго ламинарном движении. Большое значение для С. а. имеет подготовка исследуемой пробы (ее диспергирование), к-рая заключается в намачивании материала (длящемся до 24 ч), кипячении его (длящемся до 1 ч), обработке ультразвуком и введении в суспензию малых количеств поверхностно-активных веществ (стабилизаторов), препятствующих коагуляции. Природные материалы (гл. обр. глинистые породы) могут быть сцементированы солями или обратимыми коллоидами гораздо чаще образование природных агрегатов связано с коагуляцией глинистых коллоидных растворов электролитами. Осн. методы С. а. заключаются в гидростатическом взвешивании осадка в процессе образования. Наиболее просто массу осадка определяют погружением в суспензию чашечки весов и регистрацией массы (седиментометр Фигуровского). Применяют также пииеточный, аэрометрический и др. методы. Разновидностью С. а. является фотоседиментаци-онный анализ, основанный на измерении интенсивности пучка света, прошедшего через суспензию или отраженного ею, во времени с по.мощью фотоэлемента (интенсивность узкого параллельного пучка света зависит от концентрации [c.358]

С целью проверки, в какой степени применяемая интенсивность ультразвука оказывает воздейств е на скорость диффузионных процессов только путем перемешивания прикатодного слоя, нрове-дено измерение катодной поляризации медного электрода в растворе 0,6 М КзРе(С1Ч)80,6М К4Ре(СК)в. Опыты показали, что под действием ультразвука предельный диффузионный ток ионов Fe( N)6 повышается примерно на 80%. [c.41]

При возникновении ультразвукового поля часть световых лучей в силу диффракции отклонится и не попадёт на фотоэлемент, компенсация нарушится и гальванометр отклонится на некоторое число делений, пропорциональное разности /(, — /. Проделав подобные измерения на двух расстояниях от кварца, можно рассчитать коэффициент поглощения а [73]. Чрезвычайно простой по идее метод на практике оказывается весьма сложным. Усложнения возникают в силу того, что при измерениях на разных расстояниях от колеблющейся кварцевой пластинки необходимо поддерживать строго постоянным режим работы последней. За работой кварца следят, измеряя при помощи термогальванометра ток, текущий через него. Сила тока, текущего через кварц, пропорциональна интенсивности ультразвука. Столь же строго требуется поддерживать постоянство интенсивности света осветителя. Оба эти требования бывает весьма трудно выполнить. [c.91]

На рис. 10-4 представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа, работающего по теневому методу. Как видно из схемы, генератор 1 высокочастотных электрических колебаний возбуждает механические колебания щупа—пьезоэлектрической пластинки 2, наложенной на исследуемый образец 4. С другой стороны образца соосно с излучателем 2 расположена пьезоэлектрическая пластинка щупа-приемника. Ультразвуковые волны 6, пройдя образец 4, возбуждают в приемном щупе 3 колебания, которые усиливаются усилителем 7 и отмечаются ст релоч-ным прибором-индикатором 8. Если между приемником и излучателем ультразвука находится дефект 5, то за дефектом образуется область звуковой тени . Интенсивность ультразвуковых волн, приходящих к приемнику, резко падает, и индикатор 8 показывает наличие дефекта в материале. Всем ультразвуковым дефектоскопам, работающим при непрерывном излучении ультразвуковых колебаний с теневым методом приема, свойствен общий недостаток. Если размер дефекта меньше, чем длина ультразвуковой волны, то вследствие явления дифракции область звуковой тени за дефектом не возникает и дефект обнаружить невозможно. Применяя ультразвуковой дефектоскоп с непрерывным излучением и теневым методом приема ультразвуковых колебаний, при частоте 1 Мгц можно обнаружить дефект сечением не менее 2 мм при расстоянии его от пластины приемного щупа не более 0,3 М.М. Это значит, что, меняя местами приемный и излучающий щупы, можно обнаружить дефект сечением более 2 мм при толщине стали до 0,6 мм даже при самых неблагоприятных условиях расположения дефекта внутри контролируемой детали. В реальных условиях измерений чувствительность теневых дефектоскопов будет несколько ниже из-за неплотного контакта между поверхностью изделия и щупами дефектоскопа. [c.195]

Значительные осложнения возникают также в результате неравномерного нагрева жидкости и порождённых им конвек-щюнных потоков. Неравномерный нагрев жидкости часто вызывается колебаниями кварцевой пластинки, поэтому можно рекомендовать включать кварц лишь на короткие промежутки времени и фотографировать с возможно малой экспозицией. Коэффициент поглощения ультразвука можно определить также, воспользовавшись тем, что при малых амплитудах ультразвуковых колебаний, при которых в диффракционной картине наблюдаются только спектры первого порядка, между освещённостью изображения ультразвукового поля, полученного по методу тёмного поля, и интенсивностью звука существует линейная зависимость [316, 317]. Измерение освещённости ультразвукового поля производят или с помощью фотоэлемента или же посредством фотографирования с последующим фотометрированием. Фотометрирование производят, сравнивая освещённость ультразвукового поля с освещённостью поля зрения, на которое наложен ступенчатый [c.93]

Хотя попытки применить ультраакустические измерения для изучения кинетики химических реакций предпринимались неоднократно [51, 197], однако только разработанный С. Я. Соколовым [54] чрезвычайно точный метод определения небольших изменений скорости ультразвука в растворах позволяет надеяться на успех при изучении кинетики химических реакций с помощью ультразвуковых измерений. В том случае если звук распространяется в реакционно-способной среде, можно ожидать дисперсии скорости звука [196]. Прозвучивая реакционную смесь и измеряя непрерывно скорость звука и коэффициент поглощения, можно следить за развитием протекающего в смеси процесса, поскольку протекание химической реакции будет вызывать изменение обеих величин. Метод Соколова [54] может быть использован для изучения реакций, протекающих в самых разнообразных условиях в газообразной, жидкой и твёрдой фазах вне зависимости от прозрачности системы. Таким способом можно изучать как медленные химические превращения, так и весьма быстрые, протекание которых измеряется микросекундами. Интенсивность ультразвуковых колебаний выбирается такой,чтобы сами колебания не оказывали влияния на кинетику химической реакции. Желательная область частот в каждом частном случае должна быть выбрана отдельно. Возможно, что данный метод окажется полезным не только для измерения скоростей протека- [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология