Ультразвука скорость методы определения

Для определения скорости звука в твёрдых телах можно воспользоваться описанным выше импульсным методом [17, 232]. На рис. 73 изображена одна из схем измерения скорости ультразвука этим методом. [c.104]

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]

Ультразвуковой контроль структуры и механических характеристик серых чугунов. Известно, что свойства серого чугуна в значительной мере определяются формой н размерами графитных включений. По существующим техническим условиям на ответственные детали из чугуна (например поршневые кольца, блоки цилиндров компрессоров специального назначения) необходимо проводить контроль величины графитных включений. Длительное время единственным методом определения величины графитных включений, применявшимся в заводской и лабораторной практике, был металлографический контроль при помощи металло-микроскопа. Как показали исследования [113, 123], структура основной металлической массы мало влияет на затухание и скорость распространения ультразвука в чугуне. На рассеяние ультразвука влияет размер частиц свободного графита (рис. 49). Влияние формы и размеров частиц свободного графита на рассеяние ультразвука в чугуне было использовано при разработке методики ультразвукового контроля величины графитных включений в чугунных изделиях [124]. [c.83]

Наиболее распространенный ультразвуковой метод. Он достаточно хорошо разработан, освоен и оснащен приборами. В основе ультразвукового метода лежит способность ультразвука распространяться в физических телах (н в первую очередь в металлах) с определенной скоростью и при возникновении каких-либо несплошностей больше длины волны ультразвука отражаться от их границы. По отраженному сигналу можно судить о наличии дефектов в металле и их величине (ультразвуковая дефектоскопия) или в отсутствие таковых о толщине металла, т. е. о развитии общей коррозии (ультразвуковая толщинометрия). Разработанные ультразвуковые приборы позволяют анализировать состояние металла толщиной до 100 мм с точностью около 0,1 мм. [c.99]

Стандартные методы определения акустических скоростей сводятся в принципе либо к прямому измерению времени распространения волн акустического сжатия между двумя точками, либо к измерению длины волны л в изучаемой среде. Кроме методов, основанных на рассеянии света, частоту ультразвука / можно определить по частоте электрического сигнала, используемого в ультразвуковом генераторе. Зная длину волны и частоту, можно вычислить скорость и [c.422]

Для изучения очень быстрых"химических реакций, а также для установления короткоживущих промежуточных продуктов применяется метод парамагнитного электронного резонанса. К наиболее быстрым химическим реакциям, для которых константа скорости практически идентична числу столкновений (йл Ю 2 С ), относятся реакции переноса протона, а также различные реакции с электронными переходами. Совсем недавно для определения констант скорости с большим успехом применяют релаксационные методы. В самом общем виде сущность этих методов состоит в том, что на систему, находящуюся в состоянии термодинамического равновесия, оказывают кратковременное воздействие, выводящее ее из равновесия (например, воздействуют ультразвуком). Скорость установления нового равновесного состояния регистрируется, например, на осциллографе. Время, необходимое для перехода к новому состоянию, называют временем релаксации оно количественно связано с константой скорости реакции. Для нарушения равновесия используют также кратковременное повышение температуры. [c.168]

Одним из наиболее распространенных способов характеристики топологической организации сетчатого полимера является определение критической глубины превращения, или точки гелеобразования, в системе (см. главу 2). Большинство разработанных в настоящее время методов контроля этой величины [140] основано на измерении вязкости реакционной системы или на простом визуальном наблюдении момента потери текучести системой Точность этих методов обычно невысока, тем не менее они с успехом исполь зуются в технологической практике. Имеется и ряд методов определения точки гелеобразования, основанных на изменении скорости прохождения ультразвука в системе, изменении диэлектрических характеристик и других, описанных в работе [140]. [c.33]

До последнего времени общепринятой классификации методов измерения скорости распространения и затухания ультразвука не существовало. Зачастую исследователи и приборостроители, как отечественные, так и зарубежные, одному и тому же методу в опубликованных работах дают определение и наименование, имеющие различный физический смысл. Это приводит к дезориентации читателя, затенению физической сущности и недостаточной четкости при сравнительной оценке того или иного метода. [c.10]

Импульсный метод определения скорости ультразвука основан на определении времени распространения зондирующего импульса по веществу. Принципиальная схема такого прибора приведена на рис. У.45. Электрические импульсы от генератора типа 80-ИМ или ему подобного возбуждают колебания в пьезокристалле 1. По исследуемому веществу 2 распространяется пакет ультразвуковых волн и через некоторое время достигает приемного пьезокристалла 3. [c.178]

Исследование кинетики процесса гидратообразования изучали в динамических условиях, когда поверхность контакта газ — вода создавалась барботажем воды газом, встряхиванием камеры или с помощью электромагнитных мешалок, ультразвука и т. д. Однако при этом невозможно изучить скорость формирования центров кристаллизации и развития самих кристаллов, их морфологию. Такая методика исключала разработку аналитических методов определения скорости формирования центров кристаллизации и массовой скорости накопления гидратов при различных условиях их роста. [c.53]

Методы, применяемые для определения скорости и поглощения ультразвука, можно разделить на две группы электромеханические и оптические. Несколько особняком стоит недавно вошедший в практику акустических измерений импульсный метод определения скорости и поглощения ультразвука, в котором измеряется скорость распространения ультразвукового сигнала. [c.62]

На этом мы закончим рассмотрение способов определения скорости звука и перейдём к изложению методов определения коэффициентов поглощения ультразвуков в различных телах. [c.80]

Разнообраз[ ые методы определения скорости ультразвука в твёрдых телах можно подразделить на четыре группы. К первой группе относятся оптические методы ко второй — ме- [c.224]

Доказано, что, используя сравнительно простые теоретические модели и достаточно точные методы измерения относительных изменений скорости ультразвука, можно в лабораторных условиях, на образцах простой конфигурации осуществить надежное определение одноосных упругих напряжений, напряжений, превосходящих предел текучести, а также остаточных напряжений, обусловленных одноосной пластической деформацией. [c.27]

Все теоретические модели явления акустоупругости оперируют понятием фазовой скорости (в направлении нормали к волновому фронту) и связанными с ним понятиями динамических упругих модулей различных порядков. Однако, достаточно точное измерение фазовой скорости V возможно только в том случае, если геометрия образца определенным образом согласуется с рабочей частотой, методом измерений, характеристиками излучателя и приемника и т.п. Фактически измеряемые в эхо-импульсном эксперименте естественная и истинная скорости ультразвука оказываются по физической сущности значительно более близкими к групповой скорости, и для соотнесения теории с экспериментальными результатами в последние следует вносить некоторую поправку. [c.172]

Измерение углов преломления. Впервые этот метод в 1940 г. предложил Бэр Л. 172] для определения упругих постоянных твердых тел по скоростям продольной и поперечной волн. Аналогично предыдущим методам этот метод в случае необходимости может быть использован и для измерения скорости ультразвука в жидкостях. [c.98]

Метод основан иа измерении сопротивления излучения пьезоэлемента в среду, скорость ультразвука в которой подлежит определению. Как известно, на резонансной частоте сопротивление излучения пьезоэлемента прямо пропорционально акустическому сопротивлению среды рс [c.102]

Для измерения упругих постоянных твердых тел (модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона) можно воспользоваться тем, что скорости распространения ультразвуковых волн зависят от упругих констант и плотности данного материала. Таким образом, динамические значения упруглх постоянных можно определить по величинам скорости распространения ультразвука. Наиболее целесообразно воспользоваться импульсным методом измерения скоростей ультразвуковых волн. В этом случае, несмотря на более сложную аппаратуру по сравнению, например, с методами резонанса и свободных колебаний [26], применяемыми для определения упругих постоянных, ультразвуковой метод обладает рядом существенных преимуществ. Во-первых, на одном испытуемом образце могут быть проведены измерения в большом диапазоне частот, во-вторых, процесс измерения весьма прост и занимает очень немного времени. Наконец, точность ультразвукового метода выше точности всех других методов измерения упругих постоянных. [c.153]

Посредством искусственного увеличения времени электронной задержки в частотно-импульсных схемах можно получить режим их работы, при котором двукратно отраженный импульс не будет накладываться на фронт прямого импульса, а будет поступать раньше или позднее его. В импульсных схемах этого же эффекта можно добиться определенным соотношением времени распространения и периода запуска импульсов. В обоих случаях для исключения ложного срабатывания схемы применяется отсечка двукратно отраженного импульса. Для этого необходимо, чтобы амплитуда прямого импульса мало изменялось в процессе эксплуатации прибора. Однако в производственных условиях вследствие колебаний температуры, концентрации, плотности контролируемой жидкости и содержания газовых пузырьков в ней амплитуда ультразвуковой волны может уменьшаться в десятки раз. Поэтому в устройствах, основанных на методе измерения скорости ультразвука с использованием частотно-импульсной и импульсной схем, должно выполняться неравенство (4-6). [c.181]

Приготовление водного раствора этилового спирта с заданной концентрацией крайне затруднительно, так как это требует точности приготовления около 0,005%. . Для того чтобы определить точное значение Сэт в лабораториях, не оснащенных специальной радиоэлектронной аппаратурой, применяется метод тарировки приготовленного раствора по известной скорости ультразвука в дистиллированной воде. Метод состоит из трех последовательных этапов определение Сдт [c.213]

Из этого можно заключить, что величина скорости ультразвука в основном определяется содержанием РВ в гидролизате, а не величиной общего сухого остатка, характеризуемого плотностью раствора, т. е. на величину скорости ультразвука в гидролизате оказывает влияние не только плотность, но и сжимаемость раствора, и что всякие измерения РВ путем определения плотности раствора гидролизата будут обладать большей погрешностью, чем ультразвуковой метод. Ошибка в измерениях РВ ультразвуковым методом составляет не более 0,1% (- 1 м сеп по скорости ультразвука, или 4 мин по времени варки). [c.183]

Для определения разветвленности смесей углеводородов, свободных от олефинов, применяются методы, основанные на. магнитно-оптическом вращении, на определении парахора, удельной свободной поверхностной энергии [3741 или скорости ультразвука. Последний путь оказался надежнее других, поскольку оптический метод позволяет определить скорость ультразвука с большой точностью. [c.335]

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]

Определение значений Тд стекол системы Аз—5 методом ДТА проведено в работе [89]. При этом показано, что с увеличением содержания мышьяка возрастает Гg сплавов, а также возрастает устойчивость стекол к кристаллизации. Степень неоднородности стекол возрастает при приближении составов к границе стеклообразования, а также при увеличении содержания серы Б стекле. В работе [98] проведено изучение вязкости, скорости ультразвука и кристаллизационной способности [c.58]

Подобное строение макромолекулы в растворе подтверждаете изучением гидродинамических свойств макромолекулы ДНК. Доти показал, что с помощью ультразвука и вообще с помощью гидродинамических полей можно деструктировать молекулы ДНК, ломая их на куски без нарушения двойной спирали Крика—Уотсона. По-видимому, все гидродинамические методы и любые градиенты скорости деструктируют этот полимер, притом на куски довольно определенных размеров. Измеряя их молекулярный вес по светорассеянию и одновременно константу седиментации и характеристическую вязкость, получаем зависимость, изображенную в логарифмических координатах на рис. 65. Если апро- [c.217]

Измерение скорости ультразвука путем косвенного определения времени его распространения с использованием эталонной среды осуществляется фазовыми, импульсными, частотно-импульеными и импульсно-фазовыми методами. ...... [c.132]

В. С. Духанин и Н. Г. Ключников для установления влияния магнитной обработки на степень гидратации ионов использовали ультразвуковой метод определения гидратных чисел ионов (вероятности нахождения среднего числа постоянно присутствующих в данных условиях молекул воды вблизи иона). Хотя такое определение и является некоторым упрощением, но в первом приближении по гидратным числам можно судить о степени гидратации ионов. Этот метод основан на определении степени адиабатической сжимаемости растворов по скорости ультразвука [19, с. 70—73] (метод А. М. Па-сынского). Степень адиабатической сжимаемости в значительной мере зависит от изменения (даже незначительного) интенсивности ионных, молекулярных и ионномолекулярных взаимодействий. Принимается, что вода в гидратных оболочках сжимается меньше, чем в объеме. Используя ультразвуковой анализатор скорости типа [c.27]

Венкатасубраманян и другие индийские исследователи разработали метод определения стехиометрического состава комплексов, основанный на изучении сжимаемости раствора в зависимости от его состава [41, 42]. Для этого измеряется скорость распространения ультразвука в растворах. [c.370]

На основании измерений скорости распространения ультразвука показана применимость метода определения характеристической температуры по Эйнщтейну к сложным тетраэдрическим полупроводникам. [c.429]

Поэтому следует признать возможным раснросгранить предложенный метод определения степени разветвленности на основе измерения скорости ультразвука и таких параметров, как п, д. ж М на более тяжелые неолефи-новые фракции. [c.342]

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]

При изучении П. применяют разл. методы дисперсионного анализа микрофотографирование, совместное измерение электропроводности и капиллярного давления в каналах, определение мех, (упругих) св-в П., наблюдение за кинетикой изменения высоты столба и толщины слоя дисперсионной среды под П., а также исследование разл. св-в П. (скорости растекания, теплопроводности и др.). Важной задачей в разл. технол. процессах, особенно в хим. и микробиол. пром-сти и теплоэнергетике, является предотвращение вспенивания жидкостей и разрушение образовавшейся П. для этого применяют как разл. физ. воздействия на П. (обдувание перегретым паром или сухим воздухом, обработка ультразвуком, ионизирующим излучением и др.), так и хим. реагенты. Из последних выделяют в-ва, предотвращающие образование пены (напр., кремнийорг. соединения), и пеио-гасители (высшие спирты, олеиновая к-та). [c.465]

Впервые такой метод был применен Гидеманом [Л. 167] и Шефером [Л. 17] для определения упругих постоянных по скорости продольной и поперечной волн в твердых материалах с большим затуханием ультразвука. [c.96]

Рис. 2-.20. Импулшно-фазовая схема измерения скорости ультразвука методом косвенного определения времени р аспр остр а н ен и я у л ьтр аз ву ко -вого импульса в исследуемой среде.

Рис. 2-21, Диаграммы импульсных напряжений на отдельных узлах импулионо-фазовой схемы для измерения скорости ультразвука методом косвенного определения временя распространения ультразвукового импульса в исследуемой среде.

Для исследований с непрерывной регистрацией показаний или автоматического контроля определенного параметра среды в производственных условиях контактные преобразователи могут применяться лишь в некоторых случаях контроля чистых, не загрязненных и не кристаллизуюш,ихся жидкостей, причем для методов исследования по скорости ультразвука они могут применяться только при условии, если затухание ультразвука в жидкостях или в материале мембран достаточно велико. [c.171]

Величины скорости и поглощения ультразвука в той или иной жидкой среде часто удается связать с физикохимическими особенностями данной среды. Это позволяет, с одной стороны, сделать выводы о строении вещества, внутримоле1 улярных связях и прочих вопросах, интересующих специалистов молекулярной физш и. С другой стороны, этим методом можно контролировать концентрации сред, наличие в них посторонних примесей, а та же исследовать кинетику протекания процессов и реакций. Подобный метод ультразвукового анализа и контроля основан на непрерывном определении величин скорости и поглощения звука в исследуемой среде. Ультразвуковой метод анализа физико-химических процессов, как метод контроля жидких сред химического, гидролизного, лако- [c.8]

Для надежного определения дефектов в трубах в продольных и поперечных направлениях используют ультразвуковые методы [25], хотя даже если эти методы полностью автоматизированы, скорость контроля едва ли можно сравнить со скоростью контроля вихрестоковым методом. Для стандартизации ультразвукового контроля труб на внешней и внутренней поверхностях образца механическим или электроискровым методом наносят продольные и круговые риски. Длина рисок обычно связана с шагом между витками спиральной линии, по которой осуществляется взаимное перемещение искателя и трубы, и эффективной шириной пучка лучей ультразвуковых колебаний. Глубина рисок составляет 3—10% толщины стенки трубы. При контроле труб диаметром до 25 мм обычно применяют иммерсионный контакт и фокусировку ультразвука в точку или в линию. Можно совместить с выполнением контроля по определению дефектов измерение Толщины стенки ультразвуковым методом [78, 79]. [c.313]

Вообще говоря, для количественного определения воды можно использовать и другие физические свойства вещества, на которые в той или иной мере влияет присутствие воды вязкость, поверхностное натяжение, температура кипения, температура замерзания, теплопроводность, скорость распространения ультразвука, затухание ультракоротких радиоволн и т, д. Эти методы имеют ограниченное применение в химии либо из-за малой чувствительности и неспе-цифичности к воде, либо по той причине, что для своего выполнения требуют сложной, порой уникальной аппаратуры. Некоторые из упомянутых методов рассмотрены в работах (2, 8—10, 12, 13], [c.143]

Множество исследований было посвящено изучению структуры воды в водных растворах полимеров, а также структуры воды в полимерных веществах, адсорбировавщих воду или набухших в воде. Хотя между исследователями существуют некоторые разногласия в трактовке истинной структуры, в целом общепринято, что молекулы воды вблизи сегментов полимера ведут себя в некоторых отношениях иначе, чем нормальная объемная вода, что связано с их взаимодействием с полимером [I—4] Эту аномальную воду часто называют связанной , незамерзающей , гидратационной , упорядоченной водой и т. п. Более того, некоторые исследователи отмечают, что может существовать еще один тип воды, не идентичной ни объемной, ни связанной воде [5—7]. Количество типов аномальной воды, по-видимому, зависит от примененных экспериментальных методов его определения. Большинство работ по структуре воды было выполнено с помощью гравиметрических, калориметрических, инфракрасных, диэлектрических измерений, спектроскопии ЯМР или измерения скорости ультразвука. [c.288]

По калибровочной кривой для данной системы определяем содержание метанола в отгоне, соответствуюцее найденному значению скорости ультразвука. Затем находим степень переэтерификации диметилтерефталата (табл.Х). В табл.2 приведены данные по определению степени переэтерификации с помощью ультразвукового метода и по плотности отгона. Сравнение точности этих двух методов контроля показало, что ультразвуковой метод дает степень точности на порядок выше. Кроме этого, с помощью ультразвукового метода исследовался процесс алкоголиза различных сложных эфиров (табл.З, рис.З). Следовательно, ультразвуковой метод позволявт более глубоко проанализировать процессы, происходящие при алкоголизе сложных эфиров. [c.217]

Скорость упругих звуковых волн в растворе сильно зависит от взаимодействий между молек]/лами растворенного вещества и растворителя и между молекулами собственно растворителя. Для детального описания взаимодействий растворенное вещество - растворитель акустические методы используются мало чаще всего измерение скоростей звука имеет целью лишь установление чисел гидратации молекул в водных растворах [59]. Успешное примейение акустических методов для физико-химического исследования растворов стало возможным только после появления адекватных теоретических моделей и методов точного определения скоростей ультразвука в малых объемах жидкости. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология