Конструкция ультразвуковых преобразователей

Так как в промышленном оборудовании обычно трудно применять метод вибрации поверхностей, предлагается альтернативный метод с использованием вибрации жидкости вблизи нагреваемой поверхности. Генераторы, возбуждающие вибрации, характеризуются широким спектром — от прерывателей потока до пьезоэлектрических преобразователей и, таким образом, покрывают интервал частот от пульсаций в 1 Гц до ультразвука в 10 Гц. Довольно много исследований посвящено изучению воздействий акустических колебаний на теплоотдачу от горизонтальных цилиндров к газам. Увеличение средних коэффициентов теплоотдачи наблюдалось только при интенсивности колебаний свыше 140 дБ, которая намного выше интенсивности, безопасной для человеческого слуха. Обычно максимальное увеличение теплоотдачи достигало 100— 200%. При наличии подходящих конструкций ультразвукового преобразователя возможно на несколько сот процентов улучшить теплоотдачу от простых нагревателей, погруженных в жидкости. Обычно преобладающим механизмом интенсификации теплообмена в данном случае становится кавитация. В качестве примера можно привести работу [12], в которой изучалось влияние ультразвуковых вибраций на теплоотдачу к воде. Описанное максимальное увеличение коэффициента теплоотдачи составляло 500%, однако в дегазированной воде было отмечено очень маленькое улучшение процесса. В общем же при конструировании систем, передающих вибрации на большие поверхности, возникают значительные трудности. [c.323]

КОНСТРУКЦИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ [c.140]

Ультразвуковое поле может создаваться с помощью различных по конструкции гидродинамических преобразователей, генерирующих упругие волны с частотами 20—50 кГц, которые и создают тонкодисперсную систему. По сравнению с эмульсиями, полученными на гомогенизаторах механического типа, размеры частиц дисперсной фазы крема в озвученной эмульсии уменьшаются в два раза и в основном преобладают частицы диаметром до 5 мкм, чем объясняется повышенная стойкость озвученных эмульсий. Кроме того, при использовании ультразвука лучше достигается равномерное распределение в массе поверхностно-активных веществ, эмульгаторов и биологически активных добавок, что способствует улучшению косметических свойств крема. [c.173]

Среди пьезоэлектрических излучателей наиболее распространены пьезокерамические излучатели, заменившие кварцевые. Разработаны весьма перспективные пьезокерамические материалы. Большое значение имеют также разработка конструкций ультразвуковых излучателей с распределенными преобразователями и автоподстройкой, вопросы расчета пассивных акустических элементов и др. [3, 20, 24, 38,-48]. [c.90]

Несмотря на простоту конструкции, ультразвуковые пластинчатые преобразователи имеют ряд недостатков они часто выходят из строя в результате возни- [c.99]

В конструкции ультразвуковой линии должно быть предусмотрено встраивание ультразвуковых ванн с погружными блоками преобразователей на место од- [c.260]

Если произвести расчеты по этой формуле, то окажется, что для получения интенсивностей, аналогичных интенсивности, получаемой прн работе преобразователей в ультразвуковом диапазоне частот, необходимо иметь большую амплитуду колебаний. Современные конструкции электромагнитных преобразователей позволяют получить амплитуду колебаний от единиц до десятков миллиметров. [c.14]

Контроль сплошности основного металла (в объеме от 15 до 30%) сосудов и трубопроводов ультразвуковым методом в соответствии с [100, 103, 114-116] и специальными методиками, учитывающими специфику развития водородного расслоения, проводят в зонах шириной 200 мм по обе стороны от контролируемых сварных швов и ПОУ. Остальные зоны обследуют согласно карте контроля. УЗК основного металла конструкции осуществляют с помощью прямого раздельно-совмещенного преобразователя (частота 4-5 МГц, рабочий диаметр не более 18 мм) путем многократного дискретного линейного сканирования дефектного участка конструкции в продольном направлении с шагом не более 20 мм. В области контура дефекта и в примыкающей к ней зоне шириной 100 мм шаг сканирования не должен превышать 10 мм. При малых размерах дефектов в плане (менее 50 мм) и их условной высоте более 20% толщины стенки конструкции проводят сплошное сканирование. Условные линейные размеры протяженных (более 50 мм) дефектов определяют с точностью не менее одного шага сканирования, а глубину их залегания — не менее 0,3 мм. [c.162]

Особенность методики ультразвукового контроля продольных стыковых швов сварных соединений цилиндрических конструкции состоит в том, что изменяется направление ультразвуковых лучей относительно поверхностей сварного соединения и наплавленного металла. В связи с этим изменяется путь ультразвука от преобразователя до сварного шва. Методика учета этих обстоятельств разработана в ЦНИИ "Прометей" [321]. [c.591]

Рис. 7.6. АРД-диаграмма для настройки чувствительности ультразвуковых дефектоскопов Рис. 7.7. Конструкция преобразователя типа фазированная решетка"

Скорость распространения упругих волн в обшивках измеряют путем их поверхностного прозвучивания. Излучатель и приемник упругих волн располагаются на одной стороне трехслойной конструкции. Однако при измерении времени распространения сигнала необходимо учитывать так называемое мертвое время — время, необходимое для прохождения ультразвукового сигнала через преобразователи и электрический тракт прибора. Методику определения мертвого времени см. в работе [159]. [c.165]

Преобразователи ультразвуковых колебаний (излучатель и приемник) устанавливают соосно с двух противоположных сторон конструкции на точки пересечения линий разметки. Для обеспечения акустического контакта используется машинное масло, пластилин или полиуретановый протектор. [c.166]

Промышленные испытания на действующем агрегате позволили обнаружить ряд конструктивных недостатков ультразвуковых ванн. В конструкции ванн предусматривалось прохождение ленты трансформаторной стали в узком пространстве между двумя рядами преобразователей. Однако на стыках между отдельными руло- [c.263]

При введении ультразвуковых колебаний процесс цементации значительно интенсифицируется. В качестве примера можно привести результаты исследования процесса контактного вытеснения меди, присутствующей в виде примеси в количестве 1—5 г/л, из растворов сернокислого цинка концентрации 100—130 г/л. Цемента-тором служили стационарно установленные пластины металлического цинка. Опыты проводили в ванне, днищем которой служила мембрана магнитострикционного преобразователя типа ПМС-6, работающего от генератора УЗГ-10. Специальные окна, предусмотренные в конструкции ванны, позволяли вести непрерывное наблюдение за ходом процесса. В течение опыта осуществляли термостатирование. Кинетические показатели устанавливали путем отбора проб и последующего их анализа. Параллельно проводили сравнительные опыты в геометрически тождественных условиях и с заменой дей- [c.368]

Для исследования действия ультраакустических колебаний на процессы сорбции авторами применялись излучатели различной конструкции с коническим волноводом-концентратором, стакан с излучающим дном и проточная камера с излучающими стенками. Для введения ультразвука концентратором сверху применяли магнитострикционный преобразователь типа ПМС-7 с наконечником — инструментом, применяющимся для ультразвуковой сварки. Преобразователь подвешивали на растяжках так, чтобы волновод-концентратор был направлен вертикально вниз. При озвучивании до 500 см раствора перемешивание только в результате действия ультразвукового ветра происходит настолько интенсивно, что необходимость в дополнительном перемешивании отпадает. В процессе озвучивания вследствие поглощения ультразвука раствор довольно быстро нагревается от 20 до 35—37° С. Некоторое количество тепла поступает в раствор также от волновода-концент-ратора, несмотря на охлаждение его изнутри проточной водой. [c.382]

В пробирку 6 помещали исследуемое вещество расплав создавали нагревателем 7, который перемещался с помощью двигателя с редуктором 1. Конструкция установки позволила регулировать скорость движения нагревателя в пределах от 1 до 120 мм/ч. Ультразвуковые колебания вводились в расплав с помощью стального экспоненциального волновода 5, соединенного в узле смещения с магнитострикционным преобразователем 4 типа ПМС-39. Питание преобразователя осуществлялось от генератора типа УЗГ-2-04. [c.416]

В основу конструкции полуавтомата (рис. 13-1Х) для ультразвуковой сварки катафота автомобиля ВАЗ-2101 положен принцип создания переменного давления в процессе сварки и осуществления ее на конвейере. Установка состоит из генератора УЗМ-1,5, преобразователя НМД-1,5, инструмента, регулятора давления, электронного реле времени, устройств для создания переменного давления и перемещения деталей. При ходе штока пневмопривода 1 вниз через пружину 3 кронштейн 2 заставляет двигаться акустический узел с инструментом 4 до упора с деталью, вручную установленной в гнездо 12 последнее закреплено на горизонтальном транспортере 9. За счет сжатия пружины 5, первоначальная степень сжатия которой регулируется гайками 5, ось 6 с закрепленны- [c.295]

Многопозиционные установки, как и малогабаритные, получили широкое распространение. Они представляют собой устройства, содержащие несколько технологических позиций (до 5), объединенных общей конструкцией. Их мощность 0,1—4 кВт, рабочие частоты 18—60 кГц. В установках используются ультразвуковые генераторы на транзисторах, тиристорах или электронных лампах преобразователи в большинстве случаев пьезокерамические с интенсивностью ультразвука 0,5—2,5 Вт/см . [c.93]

Известно, что во время работы ультразвуковых установок наблюдается уход резонансной частоты электроакустических преобразователей, величина которого зависит от конструкции преобра- [c.178]

Нами проведены исследования стойкости гаечных метчиков при наложении на них ультразвуковых колебаний. Исследования проводились на вертикальносверлильном станке 2А-125, у которого взамен существующего был смонтирован ультразвуковой шпиндель. Конструкция шпинделя позволяет передавать ультразвуковые колебания на инструмент, возбуждаемые в магнито-стрикционном преобразователе. [c.419]

Конструкция позволяет обеспечить точную акустическую связь ультразвукового сигнала с металлом труб, снижает влияния флуктуаций температур внутри ТП и исключает засасывание газа внутрь колеса. Электроакустические преобразователи применяются для излучения ультразвука и одновременно для регистрации отраженной энергии от любых трещин, имеющихся в трубе. Излучение посылается как по часовой стрелке, так и против, с тем чтобы можно было сравнивать эхо-сигналы, поступающие с обеих сторон от любого препятствия в стенке трубы. Все эти факторы, наряду с высокими частотами, приводят к получению большого объема данных. Обработка данных в реальном времени на "борту" устройства дополняется последующей обработкой, призванной отсортировать сигналы, вызванные настоящими трещинами, от сигналов, образованных трещиноподобными отражателями. Анализ полученных результатов показал способность системы дефектоскопии на основе упругих волн выявлять значимые дефекты в ТП. Система обнаруживает и обеспечивает замер большинства серьезных дефектов [182]. [c.286]

Ультразвуковые колебания вводят в жидкую среду часто через ненастроенную пластину переменного сечения из нержавеющей стали марки Х18Н9Т, припаянную к излучающей поверхности пакета (рис. 33). Преобразователь имеет продольную и изгибную составляющие колебаний. Размеры излучающей пластины должны быть выбраны так, чтобы внутреннее сопротивление преобразователя было наилучшим образом согласовано с акустическим сопротивлением среды. Именно такова конструкция промышленных преобразователей типов ПМС-6 и ПМ-1,5Д. Первый из них изготовлен из пермендюра и обладает электрической мощностью 2,5 кВт второй — из никеля и имеет 1,5 кВт. Размеры излучающих пластин преобразователей приведены в табл. 17. [c.142]

Для промышленного использования предложены и другие конструкции электролизеров. Представляет интерес ультразвуковой электролизер для получения перманганата калия окислением К2МПО4. Использование ультразвукового поля позволяет увеличить анодную плотность тока до 0,8—2,4 кА/м , т. е. в 10—15 раз больше, чем у существующих конструкций электролизеров. Эффект влияния ультразвука на процесс электрохимического получения перманганата калия объясняется снижением концентрационной поляризации на аноде и перенапряжения водорода, а также диспергирующим и дегазирующим действием. Выход по току в данных условиях составляет 90%. Для создания ультразвукового поля в электролизере используются маг-ннтострикционные преобразователи. [c.187]

Наиболее широкое применение в ультразвуковой дефектоскопии получили контактные преобразователи. Конструкции основных типов преобразователей приведены на рис. 26. Пьезопластина 1 в контактном прямом совмещенном пьезопреобразователе (рис. 26, а) приклеена или прижата с одной стороны к демпферу 2, с другой - к протектору 3. [c.217]

Класс бесконтактных преобразователей с двумя преломляющими поверхностями и жидкостными внешними звукопроводами был впервые [Л. 265] предложен автором в 1960 г. для автоматического контроля скорости потоков жидкостей. Конструкция преобразователя нашла применение в созданном КБ Цветметавтоматика ультразвуковом приборе типа РУЗ-714. Позднее и независимо в 1962 г. такие преобразователи были предложены и разработаны в Англии Фишбахером [Л. 266]. [c.202]

Конструкция паяльника. Ввиду того, что в принципе ультразвуковой пайки лежит разрушение окисной пленки в жидком припое под действием кавитации, важнейшими характеристиками преобразователя являются частота и интенсивность колебаний. Исходя из того, что частота должна быть относительно низкой и преобразователь должен хорошо выдерживать высокие температуры нагрева, наиболее подходящим типом преобразоватепя, как это отмечалось выше, является магнитострикционный. На рис. 122 показано устройство паяльника. [c.212]

Разработка преобразователей для контроля деталей является важной и сложной задачей. От выбора угла а падения УЗК, их частоты, конструкции преобразователя зависит эффективность (надежность, простота и удобство, производительность) ультразвукового контроля. Преобразователь должен обеспечивать ввод в контролируемое изделие достаточной доли энергии для эффективного контроля его в заданном направлении. Для этого в первую очередь необходимо добиться хорошего акустического контакта между преобразователем и изделием. Важно правильно выбрать форму контактной поверхности преобразователя, чтобы обеспечить хорошее прилега- [c.97]

На рис. 3.67 показана конструкция щупа для ультразвуковой аП паратуры диагностирования. Щуп испускает ультразвуковые импульсы, Которые отражаются от тканей живого организма и поступают на такой же щуп. Образ тканей составляется по времени отражения и величине ослабления импульса. В данном случае, чем меньше ширина импульса, испускаемого щупом, тем меньше ширина отраженного импульса и выше разрешающая способность. Качество образа улучшается с уменьшением отражения ультразвука от границы раздела между преобразователем и живым организмом. С этой точки зрения высокомолекулярные пьезоэлектрические материалы очень удобны. Поскольку их акустические импеда нсы близки по значению [c.215]

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]

На рис. 108 представлена схема ультразвуковой установки типа УЗВД-6, успешно применяемой для диспергирования материалов. На схеме цифрами 1, 2, 3 обозначены соответственно корпус преобразователя, магнитострикционный пакет и трансформатор упругих колебаний. Корпус 7 камеры выполнен из нержавеющей стали Х18Н10Т в виде цилиндра с охлаждающей рубашкой 8 и крышкой 9. Фланец корпуса снабжен уплотнительным кольцом и. Посадочные места инструмента 4, корпуса и нижнего фланца 6 имеют прокладки 12 и 19 из теплостойкой резины. Герметизация обеспечивается болтами 5. Два штуцера предназначены для подключения охлаждающей воды и один — для ввода сжатого газа. Преобразователь и рубашка последовательно охлаждаются проточной водой. Для создания избыточного давления рабочий объем 10 через систему трубопроводов и распределительную головку 15 присоединен к баллону со сжатым азотом 18. Распределительная головка имеет предохранительный клапан 16, отрегулированный на избыточное давление до 10 ат. Контроль за давлением в камере осуществляется манометром 14. Газ подается в камеру и выпускается через краны 13 и 17. Установка может быть присоединена к воздушной магистрали. В конструкции установки предусмотрены две рабочие камеры объемом 700 и 1100 мл. Установка снабжена звукоизоляционным кожухом для снижения уровня шумов, возникающих при ее работе. [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология