Методы стоячей волны

Рис. 12. Схема для измерений методом стоячей волны Робертса и

Рис. 13. Схема для измерений методом стоячей волны в жидкости.

Б. Методы стоячей волны [c.343]

В. Динамические методы позволяют определять лишь неравновесное (динамическое) поверхностное натяжение, причем в условиях, далеких от равновесия. К ним относится, например, метод колеблющейся струи. Он основан на том, что струя жидкости, вытекающая из трубки с эллиптическим сечением, под действием поверхностного натяжения приобретает колебательное движение, при котором по длине струи наблюдаются чередующиеся расширения и сжатия (стоячие волны). Длина стоячей волны связана определенной зависимостью с поверхностным натяжением. В этом случае динамическое поверхностное натяжение характеризует непрерывно обновляющуюся поверхность с временем жизни порядка нескольких миллисекунд. [c.89]

Основные методы акустического неразрушающего контроля. Методы акустического контроля (АК) делят на две большие группы активные, использующие излучение и прием акустических колебаний и волн, и пассивные, основанные только на приеме колебаний и волн. В каждой группе выделяют методы, основанные на возникновении в объекте контроля бегущих и стоячих волн (или колебаний), объекта в целом или его части. На рис. B.I приведена классификация большинства рассматриваемых в литературе методов АК. В дальнейших разделах книги более подробно рассмотрены эти методы, а также другие методы, не вошедшие в схему рис. В.1. [c.8]

Активные ультразвуковые методы разнообразнее по схемам применения и получили гораздо более широкое распространение. Для контроля используют стоячие волны (вынужденные или свободные колебания объекта контроля или его части), бегущие волны по схемам прохождения и отражения. Методы колебаний используют для измерения толщин при одностороннем доступе и контроля свойств материалов (модуля упругости, коэффициента затухания). Информативным параметром служат частоты свободных или вынужденных колебаний и их амплитуды. Используют также метод, основанный на измерении режима колебаний преобразователя, соприкасающегося с объектом импедансный метод). По амплитудам и резонансным частотам такого преобразователя (часто имеющего вид стержня) судят о твердости материала изделия, податливости (упругому импедансу) его поверхности. Податливость, в [c.17]

Влияние геометрических размеров контролируемого объекта на характеристики СВЧ-сигналов определяется их отношением к длине волны в материале слоя, которая зависит от его электромагнитных параметров. При контроле геометрических размеров в режиме стоячей волны напряженность электрического поля в СВЧ-тракте будет периодически изменяться (см. рис. 4.10) при увеличении толщины какого-либо слоя контролируемого объекта или расстояния между излучающим и приемным устройствами и внешней границей контролируемого объекта (зазорами), это делает однозначный их контроль с использованием одночастотных методов чрезвычайно затруднительным. В зависимости от конкретных условий контроля, информативного параметра (амплитуда, фаза и т.д.) и метода выделения полезной информации однозначный контроль толщины возможен в пределах четверти или половины длины волны в данном материале. СВЧ-сигналы зависят от перепада свойств слоя покрытия и основания. Если основания из металла или сплава, значения сигналов будут наибольшими. [c.140]

Если достаточно выявить только сравнительно более грубые дефекты, то для стационарного автоматического контроля полосы выбирают метод 1а с непрерывным прозвучиванием не-модулированной частотой, поскольку стоячие волны при этом едва ли возможны. Импульсный метод 16 кроме экономии одного искателя не дает никаких преимуществ наоборот, для него требуется больше затрат, особенно на регистрацию. Для чув- [c.475]

Поэтому очевидно, что новый метод измерений в первую очередь должен был бы подойти для определения твердости при малых нагрузках и микротвердости. Современный твердомер для малых нагрузок (Я = 8Н) с ручным зондом показан на рис. 33.14. Конструкция ручного зонда схематически показана на рис. 33.15. Ввиду необходимости передавать нагрузку при испытаниях на внедряемый наконечник без чрезмерного демпфирования колебаний, вместо простой массы, несущей на себе наконечник, применяют механический резонатор, стоячая волна которого имеет по крайней мере один узел колебаний К, например стержневой вибратор J, возбуждаемый при своей второй продольной резонансной частоте. [c.653]

Диэлькометрические методы заключаются в измерении диэлектрической проницаемости и используются для автоматического анализа растворов. Диэлектрическую проницаемость определяют на низких частотах с помощью резонансного метода и метода биений. При измерении диэлектрической проницаемости посредством сверхвысоких частот применяют следующие методы 1) исследование волн, прошедших через диэлектрик 2) изучение волн, отраженных от исследуемого объекта 3) изучение поля стоячей волны в исследуемом диэлектрике 4) изучение резонансных явлений. [c.119]

При увеличении частоты длина волны деформации уменьшается и наконец становится сравнимой с размерами образца. При модуле Юнга порядка 10 дин/см и плотности 1 г/см продольная скорость распространения волны составляет 10 см/с. При частоте 10 Гц это отвечает длине волны, равной 10 см. Таким образом, нри более высоких частотах образцы превращаются в вибрационные системы со стоячей волной при резонансе и тогда но частотной зависимости амплитуды колебания можно определить действительную и мнимую части комплексного модуля. Ясно, что частотный диапазон этих методов несколько сжат. [c.115]

В акустических приборах, основанных на фазовых методах, необходимо исключить возможность образования стоячих волн. Это может быть частично обеспечено установкой между излучателем и приемником пластин с акустическим сопротивлением, близким к сопротивлению контролируемой жидкости, и с большим затуханием. Наиболее радикальным средством является сни-108 [c.108]

Разработкой метода измерения затухания непрерывных ультразвуковых колебаний в жидкостях при наличии стоячих волн занимался Хаббард Л. 250 и 251]. Для о>пределения коэффициента затухания измеряются интерферометрические минимумы [c.138]

Полагают, что для интенсивного удаления жидкости целесообразно возбудить в высушиваемом материале стоячие волны так, чтобы в нем находилась хотя бы одна пучность. Такой метод предложено применять для удаления влаги из бумаги и ткани. С другой стороны, для быстрой распылительной сушки мыльного раствора в промышленных условиях применяют озвучивание его воздушной взвеси в поле мощной сирены [199]. [c.80]

Более эффективен метод, предложенный Поли [34, 51]. Этот метод более сложен, но дает наиболее точные результаты. Методика измерений заключается в определении лишь одного КСВ в зависимости от толщины жидкости или раствора в ячейке. Изменение фазы коэффициента отражения (или соответственно смещение минимума стоячей волны) при этом не учитывается, что заметно снижает погрешность измерения. В результате последовательных измерений получается зависимость т] от толщины й жидкости в ячейке в виде осциллирующей кривой (см. рис. 7). Если исследуемая жидкость (или раствор) имеет диэлектрические потери, то [c.20]

Однако явление образования стоячих волн в ряде случаев не мешает работе, а, наоборот, позволяет использовать их для контроля глубины залегания дефектов. На этом принципе основан так называемый резонансный метод (сМ. стр. 137). [c.128]

Резонансный метод основан на возбуждении в стенках контролируемого изделия стоячих упругих волн. Стоячие волны возникают в результате интерференции посылаемой и отраженной звуковых волн в условиях резонанса, т. е. совпадения частоты возбуждающих колебаний с собственной характеристической частотой колебаний изделия. Индикаторы, отмечающие 120 [c.120]

Заканчивая этот краткий обзор, нельзя не вернуться к проблеме минимальных затрат энергии при разделении многокомпонентной смеси, определяемых формулой (8.1.4). Конечно, любая практически действующая схема требует затрат энергии. Однако, можно задаться вопросом возможен ли метод, в котором сам элементарный акт разделения не требует затрат энергии Как это ни удивительно, но можно ответить на этот вопрос положительно. Дело в том, что существует эффект каналирования атомов в сферической стоячей волне градиентной силой [56] (рис. 8.1.10). [c.373]

При одинаковом расположении стигматических точек геометрия построения решеток, полученных голографическим и механическим методами, идентична. Различие заключается в том, что шаг и форма штрихов голографической решетки определяются расположением записывающих источников относительно заготовки, а у решетки, полученной механическим методом,— соотношением между величиной подачи последней и траекторией движения резца. Требования к закону изменения шага стигматической решетки и к форме штрихов могут быть получены из условий интерференции сферических волн, исходящих из двух точечных когерентных источников. В результате интерференции образуется система стоячих волн с поверхностями равной фазы, которые удовлетворяют условию Г1 — Гг = пХ, где и — расстояния от данной точки пространства до источников, Я — длина волны, ап — целое число. Эти поверхности представляют собой семейство двух- [c.47]

Комплексная магнитная проницаемость магнитномягких резин может быть определена по методу стоячих волн. Этот метод основан на определении входного импеданса образца, подключенного к измерительной линии, по значениям коэффициента стоячей волны и положения узлов напряженности электрического и магнитного полей. Блок-схема установки приведена на рис. 4.8. В зависимости от частоты измерения применяются измерительные линии типа Р1-5А, Р1-6А, ИКЛ112, Р1-3, Р1-4. По этому методу измеряемый образец располагается либо в волноводе, либо в коаксиальной приставке (рис. 4.9) вплотную к короткозамыкающей пластинке и без зазоров по всем стенкам волновода (или коаксиала). [c.104]

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]

Е. П. Шелудяков с соавторами [2.15, 2.16] измеряли скорость звука в перегретых и насыщенных парах методом стоячих волн в резонаторе (при низких частотах) с погрешностью, по оценке авторов, 0,5%. Однако в работе [2.1] отмечено, что вычисленные по термическому уравнению состояния значения w заметно отличаются от экспериментальных (в среднем на 2—4%) и расхождение носит систематический характер. Отчасти это расхождение связано с выбранными в [2.1] значениями с1- [c.44]

Скорость первого звука в Не измеряли многие авторы различными методами. Первые данные были получены в 1938 г. Финдли, Питом, Грейсом-Смитом, Вильгельмом [224] методом стоячих волн. Позднее этот же метод был использован Ван Иттербиком, Форрисом [225]. Измерения таким [c.75]

Ультразвуковым методам эмульгирования присущи особенности. Так, в установке с пьезоэлектрическим трансдуцером, изображенной на рис. 1.17, можно одновременно получить эмульсии В/М и М/В. Поэтому используют специальные стабилизаторы, аналогично тому, как это делается при методе прерывистого встряхивания (см. стр. 12). Если в сосуде для эмульгирования, который озвучивается в непрерывном режиме, нет принудительного течения жидкости, то в областях вблизи узлов стоячей волны, где амплитуда наименьшая, будет наблюдаться коагуляция капель. Если такое озвучивание происходит достаточно долго, то эта коагуляция может привести к расслаиванию эмульсии. Расслаивания не происходит, если обеспечено принудительное течение жидкости. [c.55]

В основу модели атома Шрёдингер положил математическое описание стоячей волны, включив в него соотношение де-Бройля. Такой метод дает стационарный характер движения электрона в пространстве, удовлетворяя требованиям принципа неопределенности. Решение получающегося уравнения оказывается возможным не при всех значениях энергии Е, а лишь при некоторых, называемых собственными значениями энергии. Соответствующие им функции г) называются собственными функциями. Иногда для одного собственного значения имеется т различных собственных функций. Тогда говорят, что данный уровень энергии т-кратно вырожден. Дискретный характер собственных значений энергии правильно отражает квантовые свойства микросистем, являясь естественным результатом решения волнового уравнения. Ранее это важнейшее положение было введено в теорию Бора как постулат. [c.164]

Влияние стоячей волны может быть частично устранено выбором оптимальной толщины слоя резиста и с помощью изменения отражательной способности подложки [27 , а также постэкспози-ционной тепловой обработкой, которая дает возможность при нагреве полимерного материала выше Тс улучшить границы рельефа фоторезиста вследствие текучести материала [37 . Подобное влияние оказывает и использование концентрированных проявителей или продолжительного проявления эти приемы, однако, не позволяют избежать изменения размеров линий на рельефных поверхностях. Эффективным методом является планаризация рельефной поверхности подложки слоем полимера, на который затем наносится слой резиста. Такая структура дает возможность достичь нормального изображения в тонком слое резиста с последующим переносом изображения в планаризационный полимерный слой [16 (см. гл. VIII). [c.32]

Существенной трудностью теневого метода при применении непрерывного ультразвука является возникновение стоячих волн. Звуковое давление на приемнике определяется не только волной, бегущей по желательному пути от излучателя к приемнику к несплошностями на этом пути здесь добавляется также и влияние отражений, например от граничных поверхностей. Бее этк составляющие складываются в результате интерференции в звуковое давление в месте приема, которое может быть большим нли меньшим в зависимости от значений отдельных амплитуд и фаз. Во всем контролируемом изделии возникает пространственное поле стоячих волн. Пространственное распределение узлов и пучностей поля стоячих волн зависит от размеров контролируемого изделия, длины волны (т. е. частоты контроля) и положения излучателя. При любом изменении этих лияющи.х параметров поле стоячих волн смещается, что может повлечь за собой большие изменения звукового давления, измеряемого приемником. Формирования поля стоячих волн можно избежать вобулированием (качанием) частоты, т. е. периодической или непериодической частотной модуляцией. [c.291]

Благодаря большой чувствительности УЗ-волн к изменению свойств среды с их помощью регистрируют дефекты, не выявляемые другими методами. Возможны различные варианты УЗ-методов, осуществляемые в режиме бегущих и стоячих волн, свободных и резонансных колебаний, а также в режиме пассивной регистрации упругих колебаний, возникающих при механических, тепловых, химических, радиационных и других воздействиях на объект контроля. При обработке информахщи могут быть определены различные характеристики УЗ-сигналов - частота, время, амплитуда, фаза, спектральный состав, плотности вероятностей распределения указанных характеристик. Наконец, простота схемной реализации основных функциональных узлов позволяет соз -дать простые и легко переносимые приборы для УЗ-контроля, имеющие автономные источники питания, рассчитанные на многие месяцы работы в полевых условиях. Отмеченные достоинства УЗ-метода в полной мере реализуются при проектировании и эксплуатации УЗ-приборов и систем НК только при правильном и достаточно глубоком понимании физических основ УЗ-конт-роля. Даже при автоматизированном УЗ-контроле остается значительной роль человеческого фактора в определении оптимальных условий контроля, интерпретации его результатов и обратном влиянии контроля на технологический процесс. Не менее важным является и дальнейшее развитие УЗ-метода с целью улучшения основных показателей его качества - чувствительности и достоверности - применительно к конкретным задачам технологического и эксплуатационного контроля. [c.138]

Экспериментально капиллярные волны измеряются как стоячие волны, и может показаться, что эта система является статической. Однако отдельные элементы жидкости в приповерхностном слое совершают почти круговое движение, а поверхность попеременно растягивается и сжимается. В результате этого даже в чистой жидкости наблюдается затухание волн. В растворах или на поверхностях, покрытых пленкой, в которых переходные состояния натяжения и сжатия поверхности сопровождаются значительными локальными изменениями поверхностного натяж ния л переносом вещества между поверхностными слоями, затухание значительно больше. Обзор новых работ по капиллярным волнам можно найти в статье Лукассена и Хансена [56]. Более детально метод капиллярных волн рассматривается в гл. III, здесь же отметим только, что по дисперсии коэффициента затухания (т. е. по изменению его с частотой) можно изучать поверхностные релаксационные процессы. [c.36]

При измерениях по этому методу, предложенному Робертсом и фон Хиппелем [39], исследуемый раствор помещали в короткую коаксиальную линию (или в полный волновод), закрытую с одного конца металлической пластинкой, замыкающей накоротко, и с другого конца соединенную с детектором стоячей волны (измерительной линией) и затем с генератором сигналов (рис. 12). Методика эксперимента включает определение глубины жидкости й, коэффициен- [c.343]

Методы бегущей волны с уравновешиванием по фазе и амплитуде широко использовались для изучения диэлектрической релаксации как в водных, так и в неводных растворах электролитов при концентрациях в ряде случаев вплоть до 10 моль л 1 [45]. Харрис и О Конски [45] применили несколько иной подход. Они измеряли положения минимумов напряжения и коэффициент стоячей волны по напряжению [c.352]

Наиболее распространенный метод прямого измерения длины волны - интерферометрия стоячей волны. Между ультразвуковым преобразователем и параллельным ему отражателем образуется стоячая волна (см. табл. 1). Формирование стоячей волны происходит в том случае, когда расстояние между преобразователем и отражателем кратно длине полуволны а/2 и может быть определено соответствующим изменением электрического импеданса преобразователя. Затем при помощи микрометрического винта с большой осторожг ностью перемещают отражатель на расстояние нескольких длин волн так, чтобы сохранить параллельность между преобразователем и отражателем. Частоту обычно выбирают в области 10 -10 Гц, что соответствует длине волны- - см, причем наиболее типичная частота 10 Гц. Выбор частоты обусловлен минимизацией ошибок, связанных с акустической дифракцией, отсутствием абсолютной па- [c.429]

Одним из недостатков описанного метода явилось образование стоячих вол 1 за счет интерференции [991. Ввиду того, что промежуточная среда всегда в топ или иной степени отличается от испытуемого изделия своим акустическим сопротивлением, возможно образовапие отраженной волны от границы раздела сред. Кроме того, отраженные волны могут образовываться в самом изделии, например, в случае круппозерпистой структуры материала или сложной формы поверхности. Однако, чтобы отраженные волны могли интерферировать с падающими, необходимо оиределенное соотношение в сдвиге фаз этих волн. Максимальная амплитуда стоячей волны будет наблюдаться в случае резонанса, т. е. при совпадении частоты излучаемого звука с частотой собственных колебаний системы. Это имеет место тогда, когда путь, проходимый звуком до отражения, кратен целому числу полуволн излучаемого звука [c.127]

Для устранения образования стоячих волн при использовании теневого метода дефектоскопии испытания ведутся частотно-мо-дулированными колебаниями. [c.133]

Общая схема установки для исследования рассеяния света в жидкостях изображена на рис. 1.2.1 (1 - гелий-неоновый лазер, работающий в одночастотном режиме). Для выделения одной частоты использовался метод Ю.В.Троицкого /26/. При этом применялась полупрозрачная пластинка (кварцевая пластина с нанесенным слоем никеля пропускание 70%), помещенная в узел стоячей волны генерируемого излучения на расстоянии 100 мм от выходного плоского зеркала. Пластинка укреплялась на пьезокерамической подставке и могла перемещаться вдоль оптической оси 2 - фотоэлемент, предназначенный для контроля интенсивности изл -чения лазера 3 - линза, фокусирующая излучение лазера на кювете 6 4 - прерыватель излучения, управляемый звуковым г.енератором 9 (частота 73 Гц) 5 - воздушный термостат, представляющий собой цйлиндрический нагреватель на медном корпусе (стабильность и однородность температуры в кювете составляла 0,1°К). Рассеянное излучение через поляризатор (10), плоскопараллельную пластину (11) и линзу (12) направлялось на эталон Фабри - Перо, сканируемый давлением (напускание азоте из баллов (36) через вентиль (35), редуктор (33) и капилляр-натека-гель (32) насос (34) и клапан (31) служили для предварительной откачки воздуха) линейность развертки на четырех порядках интерферен- [c.10]

См. Курант и Гильберт, Методы математической физики, т. 1, Гостехиздат, 1951. Следует заметить, что там приведена функция Грина для однородных граничных условий. Нетрудно показать, что те же формулы годятся и для неоднородных граничных условий типа (43.46) при Г Г ,. При Г = Го два решения однородного уравнения, из которых одно удовлетворяет граничным условиям (43.46) при г = 0, а другое—при г->- оо, оказываются линейно зависимыми. Поэтому второе решение при Г = Го надо выбирать так, чтобы оно при г со удовлетворяло не условию (43.46), а какому-то другому, например условию (43.46) без стоячей волны (как это имеет место при Г й Гд). Тогда в выражении для Рпоявляется дополнительный член — первое слагаемое правой части (43.55). Отметим также, что введенная здесь функция О противоположна по знаку функции, использовавшейся в книге Курэнта и Гильберта. Такое определение в настоящее время более принято. [c.598]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология