Методы измерения поглощения ультразвука

Методы измерения поглощения ультразвука [c.100]

Чтобы определить частоту /с, при которой коэффициент поглощения ц, максимален, необходимо измерить поглощение в интервале частот, охватывающем по крайней мере один порядок (что видно из рис. 19 и 20) как пока-зывает рис. 23, этот интервал должен быть шире в случае, если наблюдается более чем один процесс релаксации. Имеются различные методы измерения поглощения ультразвука (табл. И) каждый из них ограничен своим [c.100]

Следует отметить, что при использовании импульсного ультразвукового метода величину поглощения в металлах можно определять и несколько иным способом сравнением амплитуд одинаковых имиульсов, прошедших через испытуемый образец и эталон. Схематически картина импульсов на экране электроннолучевой трубки прибора при подобном методе измерения поглощения ультразвука представлена на рис. 79. [c.149]

При рассмотрении импульсного метода измерения поглощения ультразвука следует исходить из выражения [c.174]

Для измерения поглощения ультразвука используют импульсный метод (в области частот 2-10 — 1,5-10 с 1), оптический [c.295]

Для измерения поглощения ультразвука используют импульсный метод (в области частот 2 10 1,5 10 с >), оптический (1 10 + 1,5 10 с ), струевой (2 - 10 5 1,5 10 с ), реверберации (1 10 5 10 с" ), резонирующей сферы (1,5- 106 5- 103 с-1) [c.327]

Измерения поглощения ультразвука осуществляются обычно импульсными методами. Эти измерения более сложны и выполняются с меньшей точностью. [c.189]

Указанная область может находиться в диапазоне частот, на которых проводятся акустические, обычно ультразвуковые, измерения, поэтому изменения скорости и поглощения ультразвука, вызванные релаксационными явлениями, следует учитывать при создании и эксплуатации соответствующей контрольноизмерительной аппаратуры. Вместе с тем изучение релаксационных явлений при измерении дисперсии скорости звука и релаксационного поглощения ультразвука является эффективным методом исследования свойств тепло- и энергоносителей. [c.42]

Приведенный обзор инструментальных методов контроля концентрации растворов и суспензий реагентов, применяемых в водоподготовке, наглядно иллюстрирует перспективность применения для этих целей измерений плотности, электропроводности, скорости и поглощения ультразвука в исследованных средах. Схемы наиболее пригодных типов датчиков приведены на рпс. 43 для измерения плотности — ареометрический и пневматический, электропроводности — датчик двух- и четырехэлектродной систем с некомпенсационной и компенсационной схемами измерений, а также электродинамического типа. Приведенные на ри- [c.109]

Измерения дисперсии и поглощения ультразвука лежат в основе одного из наиболее широко применяемых методов изучения процессов обмена колебательной (реже вращательной) энергии при столкновениях молекул — акустического метода. Этот метод обычно применяется при температурах, близких к комнатной. [c.180]

На рис. 1 приводятся результаты таких измерений в критической области н. гексана с переходом через критическое состояние (кривая 1) и при несоблюдении критических условий (кривая 2) треугольниками обозначены точки, снятые при охлаждении системы. При исследовании поглощения ультразвуковых волн в критической области импульсными, оптическими и механическими методами, проведенном в нашей лаборатории [И, 12], также не обнаружено гистерезиса. Имеющиеся в литературе весьма тщательные измерения скорости и поглощения ультразвуковых волн в шестифтористой сере, проведенные Шнейдером [4], также убедительно свидетельствуют об отсутствии гистерезиса скорости и поглощения ультразвука в критической области. [c.57]

Измерение скоростей распространения продольных и поперечных ультразвуковых волн, а также поглощения ультразвука в твердых телах позволяет исследовать ряд вопросов, относящихся к физике твердого тепа. Из них наиболее ван<ными по своему использованию в технике являются метод определения упругих постоянных и метод измерения величины зерна в металлах. Хотя подобные методы исследования применимы, кроме металлов, и к ряду других материалов, однако большинство экспериментальных данных на сегодняшний день относится к исследованию металлов. Это в некоторой стенени объясняется тем, что аппаратура, предназначенная для измерения скорости и поглощения ультразвука, во многом аналогична импульсным ультразвуковым дефектоскопам, применяемым для исследования металлов. Поэтому первые опыты в этом направлении проводились с помощью упомянутых выше дефектоскопов. И лишь в дальнейшем, в связи с необходимостью повышения точности измерений и расширения диапазона частот, для этих целей были изготовлены специальные установки, позволившие существенно расширить круг вопросов, решаемых данным методом. [c.146]

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]

Среди многочисленных методов измерения скорости и поглощения ультразвуковых волн в полимерах наиболее распространенными и наиболее перспективными являются импульсные. Сущность любого импульсного метода измерения коэффициента поглощения ультразвука заключается в сравнении амплитуд импульсов, прошедших в исследуемом образце различный акустический путь, и в вычислении а по формуле (29). [c.70]

В настоящее время наиболее, распространенными и наиболее надежными методами измерения скорости и поглощения ультразвука в полимерах являются иммерсионный метод и метод буферных стерж -ней " [c.72]

Иммерсионный метод измерения скорости и поглощения ультразвука в полимерах [c.72]

Рис. 18. Схема импульсного метода измерения скорости и поглощения ультразвука в полимерах (пояснения в тексте).

Рис. 21. Блок-схема установки для измерения скорости и поглощения ультразвука импульсным методом

Большим достоинством метода буферных стержней является возможность проводить измерения как на продольных, так и на сдвиговых волнах. Для измерения скорости и поглощения звука можно использовать те же формулы, что и в случае иммерсионного метода. Можно указать два простых способа измерения скорости ультразвука в полимерах с использованием буферных стержней. [c.83]

К виду, удобному ДЛЯ количественного сравнения с экспериментом. Этому в значительной степени способствовали работы по измерениям скоростей колебательной релаксации простых молекул в ударных трубах. Экспериментальные данные по релаксации большого числа молекул получены в основном двумя методами 1) поглощения и дисперсии ультразвука и 2) ударной трубы. Результаты измерений в общем согласуются с теорией. [c.215]

Для измерения вязкости являющихся жидкостями нематиков пригодны все методы, применяемые при работе с обычными жидкостями и перечисленные, например, в [28]. Вследствие простоты наибольщее распространение получили методы, связанные с измерением времени протекания НЖК по капилляру при заданной скорости сдвига. Оказалось, что из-за анизотропии измеряемая величина вязкости чувствительна к большому количеству параметров, не всегда принимаемых во внимание в обычной вискозиметрии. Это — скорость сдвига, ориентация молекул на стенках капилляра, внешнее магнитное или электрическое поле, изменение которых приводит к изменению эффективной вязкости вследствие изменения ориентации молекул в потоке. Поток может стать неоднородным даже при очень малых скоростях сдвига при определенном соотношении коэффициентов Лесли. В то же время анизотропия свойств НЖК приводит к возможности использования иных методов регистрации вязкости, например, различных оптических и емкостных. Вязкость является комплексной частью модуля сдвига, поэтому для ее измерения могут применяться ультразвуковые методы. Наличие анизотропии распространения и поглощения ультразвука приводит к отличию значений вязкости, измеряемых ультразвуковым и капиллярным методами. К ультразвуковому методу примыкает определение коэффициентов вязкости НЖК при измерении спектра неупругого рассеяния света на приповерхностных волнах. [c.18]

Величина фазовой задержки между направлением магнитного поля и направлением директора (а значит — и величина 71) может быть измерена при исследовании ЭПР спектра парамагнитной метки, растворенной в нематическом жидком кристалле, вращающемся в магнитном поле [86], а также акустическими методами — при измерениях анизотропии скорости ультразвука [90, 91] или анизотропии коэффициента поглощения ультразвука [92, 93]. В последних двух случаях для измерения могут применяться анизотропии диамагнитной восприимчивости при известных величинах вращательной вязкости. [c.49]

Для измерения коэффициента поглощения ультразвука наиболее широко используются следующие методы [29] [c.218]

При изучении явлений конденсационого образования золей гидроокисей алюминия и железа при гидролизе солей, их коагуляции и пептизации Маньковский [90] использовал импульсный метод измерения поглощения ультразвука в диапазоне частот 30—65 Мгц. Выделение твердой фазы гидроокисей и соответствующее изменение pH среды производились постепенным добавлением растворов гидролизующихся солей алюминия или железа к растворам бикарбоната натрия, имитировавшим природную воду. [c.136]

Импульсный метод измерения поглощения ультразвука в эмульсиях имеет ряд преимуществ перед другими приведенными методами. При работе импульсной ультразвуковой установки генератор посылает короткие во времени и слабые по мощности высокочастотные электрические импульсы на пьезоизлучатель. Здесь электрические импульсы преобразуются в акустические, которые, пройдя через исследуемую среду, вновь преобразуются в электрические с помощью пьезоприемника. Метод позволяет избежать влияния ультразвука на эмульсию и предупредить возникновение в исследуемой эмульсии стоячих волн. Для измерений требуются малые объемы [c.219]

Представления, связанные с В. в. и поворотной изомерией молекул, применяют в теории строения как низкомол., так и высокомол. соединений. Разработаны методы и схемы конформационных расчетов достаточно сложных молекулярных систем на основе мех. моделей, получили также развитие полуэмпирич и неэмпирич. квантовомех. расчеты потенциальных ф-ций В. в. молекул. Для изучения явлений В в. и поворотной изомерии молекул используют методы спектроскопии ИК, комбинац. рассеяния, микроволновой, УФ, ЯМР, ЭПР, а также методы газовой электронографии, поглощения ультразвука, некогерентного, неупругого рассеяния нейтронов, измерения дипольных моментов, диэлектрич. потерь и др. [c.393]

Как было замечено ранее, скорость имеет частотную дисперсию, когда частоты релаксации для химического равновесия достаточно близки (по порядку величины) к частотам измерения. В принципе эту дисперсию можно использовать для исследования скоростей химических процессов. Пригодность этого метода была доказана Саксеной и Бадером [42], показавшими, что дисперсия скорости в водных растворах солей аммония хорошо согласуется с величиной, предсказанной по известному поглощению ультразвука в этих системах. Изучена также дисперсия скорости в различных 2 2-электролитах [8, 43, 44]. Проведение этих исследований стимулировалось интересом к релаксационным эффектам, встречающимся в многостадийной ассо-циации-диссоциации ионов в 2 2-электролитах, хотя их величина в водных растворах обычно очень мала. [c.446]

Широко применяют оптические методы спектроскопию, спек-трофотометрию, измерение показателя преломления, для оптически активных веществ — полярометрический метод. При изучении реакций в растворах электролитов пользуются методом электропроводности, при изучении изотопного обмена и механизма реакции применяют метод меченых атомов. Для исследования быстрых реакций применяют метод измерения скорости распространения и коэффициента поглощения звука и в особенности ультразвука. При изучении скорости рекомбинации атомов используют метод раздельного калориметрирования (А. А. Ковальский, 1946). В ряде случаев, как, например, изучение быстрых реакций или рекомбинации атомов, химико-аналитические методы вообще неприменимы. [c.18]

При более низких температурах линия уширяется и ниже —65° расщепляется, давая сложный дублет. Расщепление этих двух. линий при —106° составляет 27,6 гц, и это, по-видимому, предельное расщепление. Следовательно, можно определить скорость инверсии. В этом случае уравнение для времени жизни при температуре слияния (—65°) имеет вид = яAvo вместо т-1 = 2 лAvo [как в уравнении (11.21)1, потому что эти две линии связаны [611. Константа скорости первого порядка при —65° равна к = = 88 сек . Измерения уширения линии в интервале температур от —20° до —70° дали АН = 9,0 + 0,2 ккал-моль и. АЗ = —8 1 кал-град -молъ . Эти результаты довольно хорошо согласуются с временем релаксации 10 сек (нри комнатной температуре), которое определили методом поглощения ультразвука (стр. 109). [c.253]

Однако методы ультразвукового контроля не ограничиваются только одной дефектоскопие . Так, измеряя скорость распространения и коэфф1 циент поглощения ультразвука в различных средах, можно судить об упругих параметрах последних—плотности, вязкости и модуле упругости, ибо они-то и определяют величины скорости и поглощения ультразву овых колебаний. При этом появляется возможность связать данные подобных измерений со структурой испытуемых материалов. Например, но величине поглощения звука в металлах мож то определять величину зерна, а следовательно, и структуру исследуемого металла. По данным измерений скоростей распространения продольных и поперечных ультразвуковых волн определяют упругие константы (модуль Юнга, модуль сдвига и коэффициент Пуассона) металлов и таких материалов, как каучук, пластмасса, стекло, фарфор, лед. А так как подобные измерения позволяют исследовать также шнетику процессов, происходящих в твердых телах, то этим методом можно контролировать напряженное состояние материала, например измерять модули упругости сильно нагруженных железобетонных или стальных конструкций. [c.8]

Применение ультразвуков с частотой порядка единиц мегагерц объясняется спецификой распространения этих частот в исследуемых средах и материалах. Так как при повышении частоты увеличивается поглощение ультразвука, то измерение поглощения ультразвуковых колебаний на высоких частотах будет отличаться большей точностью. Для импульсных методов высокочастотные колебания позволяют получать меньшие длительности ультразвуковых импульсов и, таким образом, ведут к повышению точности отсчета их временных характеристик на ждущих развертках индикаторов, а следовательно, к повышению точности приборов. Применение незатухающих, непрерывных колебаний для целей контроля в ряде случаев имеет некоторые преимз щества и достоинства, по сравнению с импульсными методами, однако в подавляющем большинстве случаев все же предпочтение следует отдавать импульсным методам. Их высокая точность, быстрота производства замеров, возможность отображения кинетики исследуемого процесса и ряд других ценных качеств ставят импульсные методы на первое место среди других ультразвуковых методов контроля и им, безусловно, принадлежит будущее. [c.16]

Таким образом, для онроделения компонентов в трехкомпонентных системах ультразвуковым методом необходимо измерить скорость и поглощение ультразвука, тогда по составленной заранее треугольной диаграмме легко находятся составляющие концентрации отдельных компонентов. Ввиду тох о, что измерения скорости и ноглоще- [c.189]

Сжимаемость воды при растворении в ней электролита уменьшается. Это явление можно объяснить тем, что молекулы воды в первичных гидратных оболочках ионов находятся в состоянии сильного сжатия, вызванного действием локального электрического поля ионов высокой напряженности. Это явление, называемое электрострикцией, из1Вестно также и по некоторым другим фактам. Таким образом, внешнее давление может приводить к сжатию только свободной воды, не входящей в гидратные оболочки. Это обстоятельство можно использовать для определения чисел гидратации [39, 40, 41 и др.]. Применение метода поглощения ультразвука позволяет получить в измерениях высокую точность. [c.556]

Для определения как барьеров, так и конформационных энергий, используются разнообразные физические методы, обзор которых можно найти в публикациях [15-17]. Это спектроскопия ЯМР, ЭПР, ИК, КР, микроволновая, измерение дипольных моментов, газовая электронография, поглощение ультразвука, столкновение нейтронов. Наиболее точные данные обеспечивают, видимо, колебательные спектры. Для химика-органика первостепенную важность имеет ЯЙР-спектроснопия, дающая, например, основную массу сведений по вращению вокруг связи Сзрз-Сзрг [18]. [c.7]

Как и в исследовании структуры воды, пониманию гидратации ионов способствует огромное число физических методов и свойств, например таких, как вязкость [158], диэлектрическая проницаемость и время релаксации [159, 159а], самодиффузия ионов и само-днффузия воды в ионных растворах [160], поглощение ультразвука [161], поверхностное натяжение [115, 162], дифракция рентгеновских лучей и ЯМР, инфракрасная и рамановская спектроскопия. В боль-щинстве этих исследований характеристика ионов, находящихся в водном окружении, дается на основании наблюдаемых объемных изменений свойств растворителя, вызванных присутствием ионов. Поэтому различные методы, используемые для исследований жидкой воды, часто по инерции применяют и для изучения растворов электролитов. Чувствительность этих методов к какому-либо изменению свойств растворителя часто ограничивает возможность проведения таких измерений только растворами с концентрацией выше 1 м. Данные, полученные в подобных концентрированных растворах, нельзя при необходимости экстраполировать на сильно разбавленные растворы, особенно в том случае, когда речь идет о важных структурных эффектах. Другое ограничение, присущее многим методам, следует из их неспособности различить рост упорядоченности структуры воды вокруг гидрофильных ионов от роста упорядоченности структуры воды вокруг гидрофобных ионов. [c.51]

Сравнительный анализ наиболее надежных и распространенных методов измерения скорости звука в твердых телах показывает, что их весьма трудно, а иногда и невозможно использовать для акустических измерений в полимерах. Это связано с особенностями ультразвуковых измерений в полимерах. Очень высокое (по сравнению с металлами) поглощение ультразвука в полимерах, из-за которого не наблюдаются отраженные импульсы, не позволяет применить такие точные способы измерения скорости звука, как метод Вильямса — Лэмба - и метод наложения импульсов . Высокое поглощение звука в полимерах ограничивает возможности и резко снижает точность метода автоциркуляции импyль a - [c.71]

Используя метод сравнения фаз, Мак-Скимин провел измерения скорости и поглощения сдвиговых волн в полиэтилене на частотах 10 и 30 Мгц на образцах толщиной 0,052 Эта толщина так мала, что ошибка, обусловленная неточностью измерения толщины, может достигать 5%. Помимо этого, при измерениях в широком интервале температур, особенно в области релаксационных максимумов, влияние переходных (контактных) слоев может оказаться настолько существенным (особенно при малой толщине образца), что может неконтролируемым образом исказить результаты измерений. Таким образом, И этот метод не обеспечивает высокую точность при измерении скорости и поглощения ультразвука в широком интервале температур. [c.72]

Существуют различные экспериментальные установки, в которых используется иммерсионный метод измерения скорости и поглощения ультразвука в полимерах -Одна из таких установок (рис. 20), сконструированная и использованная автором, состоит из термокриокамеры, измерительной камеры и электронной части. [c.78]

Из приведенного анализа видно, что поглощение ультразвз ка есть функция дисперсности, концентрации и типа эмульсии. Следовательно, для создания прибора необходимо независимыми методами определить тип эмульсии и концентрацию дисперсной фазы. Тогда поглощение ультразвука эмульсией будет однозначно связано с дисперсностью, т. е. полученные данные о типе эмульсии, концентрации дисперсной фазы и коэффициенте поглощения ультразвука позволяют определить средний размер капель эмульсии. Однако, как видно из зависимостей а (г) (см. рис. V-16- V-19), однозначные измерения возможны только на участке до или после минимума поглощения. Устранить эту неоднозначность можно акустическими измерениямп на двух частотах, например 0,5 и 3 МГц. [c.236]

Еще более важным и многообещающим надо считать применение ядерного резонанса для изучения кинетики быстрых протолити-ческих реакций. До недавнего времени не удавалось дифференцировать их по скоростям, и все они относились к разряду неизмеримо быстрых. Эйген с сотрудниками [25 ] разработали для измерения их кинетики несколько релаксационных методов, основанных на эффекте Вина, полярографии, поглощении ультразвука и других, но эти методы сложны и имеют ограниченное применение. Гораздо проще и надежнее пользоваться для этой цели ядерным магнитным резонансом, применение которого основано на следующих соображениях. [c.437]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология