одного носить загальну назву інтерференції. Якщо в процесі проходження через біологічний об'єкт ультразвукові хвилі перетинаються, то в певній точці біологічного середовища спостерігається посилення або ослаблення коливань. Результат інтерференції залежатиме від просторового співвідношення фаз ультразвукових коливань в даній точці середовища. Якщо ультразвукові хвилі досягають певної ділянки середовища в однакових фазах (синфазно), то зміщення частинок мають однакові знаки і інтерференція в таких умовах сприяє збільшенню амплітуди ультразвукових коливань. Якщо ж ультразвукові хвилі приходять до конкретної ділянки в протифазі, то зсув частинок супроводжуватиметься різними знаками, що призводить до зменшення амплітуди ультразвукових коливань.
3. Прийом і випромінювання ультразвуку
Ультразвук - це пружні коливання і хвилі з частотами приблизно від 1,5 - 2 Г— 104гц (15-20 кгц) і до 109 гц (1 Ггц), область частот ультразвуку від 109 до 1012-13гц прийнято називати гіперзвуку. Область частот ультразвуку можна підрозділити на три підобласті: ультразвук низьких частот (1,5 Г— 104-105 гц) - УНЧ, ультразвук середніх частот (105 - 107 гц) - УСЧ і область високих частот ультразвуку (107-109гц) - УЗВЧ.
Для генерування ультразвукових коливань застосовують різноманітні пристрої, які можуть бути розбиті на 2 основні групи - механічні (джерелом ультразвуку є механічна енергія потоку газу або рідини) і електромеханічні (ультразвукова енергія виходить перетворенням електричної). Механічні випромінювачі ультразвуку - повітряні та рідинні свистки і сирени - відрізняються порівняльною простотою пристрою і експлуатації, не вимагають дорогої електричної енергії високої частоти, ккд їх становить 10-20%. Основний недолік всіх механічних ультразвукових випромінювачів - порівняно широкий спектр випромінюваних частот і нестабільність частоти і амплітуди, що не дозволяє їх використовувати для контрольно-вимірювальних цілей; вони застосовуються головним чином в промисловій ультразвуковій технології і частково - Як засоби сигналізації.
Основний метод випромінювання ультразвуку - перетворення тим або іншим способом електричних коливань в коливання механічні. У діапазоні УНЧ можливе застосування електродинамічних і електростатичних випромінювачів. Широке застосування в цьому діапазоні частот знайшли випромінювачі ультразвуку, що використовують магнітострикційні ефект в нікелі і в ряді спеціальних сплавів, також в феритах. Для випромінювання УСЧ і УЗВЧ використовується головним чином явище п'єзоелектрики. Основними п'єзоелектричними матеріалами для випромінювачів ультразвуку служать пьезокварц, ніобат літію, дигідрофосфат калію, а в діапазоні УНЧ і УСЧ - головним чином різні п'єзокерамічні матеріали. напруга.
Рис. Діапазон малими.
Вивчення
4. Ультразвук в
Ультразвукові Проте завдяки вищим частотам і, ультразвуку. Якщо поширюються.
Так, наприклад, Коефіцієнт
5. В
У реальних
6. хвилі.
Методи відносять:
1.
2. метод;
3. метод.
Рис. 1.
2. метод;
3.
4. метод;
5. метод.
Рис.
1. метод;
2. метод;
3. метод.
Рис.
Методийствіем гармонійної сили мінливою частоти.
Рис. 9 - Методи власних частот. Методи коливань: вимушених: а - інтегральний, б - локальний; вільних: в - інтегральний, г - локальний. 1 - генератор безперервних коливань мінливою частоти; 2 - Випромінювач; 3 - об'єкт контролю; 4 - приймач; 5 - підсилювач; 6 - індикатор резонансу; 7 - модулятор частоти; 8 - індикатор; 9 - спектроаналізатор; 10 - ударний вібратор; 11 - блок обробки інформації
імпедансних методи (рис. 10, а) використовують залежність імпедансів виробів при їх пружних коливаннях від параметрів цих виробів і наявності в них дефектів. Пасивні акустичні методи засновані на аналізі пружних коливань хвиль, виникають у самому контрольованому об'єкті. Найбільш характерним пасивним методом є акустико-емісійний метод (рис. 10, б). Явище акустичної емісії полягає в тому, що пружні хвилі випромінюються самим матеріалом у Внаслідок внутрішньої динамічної локальної перебудови його структури. Такі явища, як виникнення і розвиток тріщин під впливом зовнішнього навантаження, аллотропіческіе перетворення при нагріванні або охолодженні, рух скупчень дислокацій, - найбільш характерні джерела акустичної емісії. Контактують з виробом п'єзоперетворювачі приймають пружні хвилі і дозволяють встановити місце їх джерела (дефекту).
Рис. 10 - Методи контролю: а - Імпедансний; б - акустико-емісійний: 1 - Генератор; 2 - випромінювач; 3 - об'єкт контролю; 4 - приймач; 5 - підсилювач; 6 - Блок обробки інформації з індикатором
Пасивними акустичними методами є вібраційно-діагностичний і шумодіагностіческій. При першому аналізують параметри вібрацій якої окремої деталі або вузла (ротора, підшипників, лопатки турбіни) за допомогою приймачів контактного типу, при другому - Вивчають спектр шумів працюючого механізму, зазвичай за допомогою мокрофонних приймачів.
За частотному ознакою акустичні методи ділять на низькочастотні і високочастотні. До перших відносять коливання в звуковому та низькочастотному (до декількох десятків кГц), ультразвуковому діапазоні частот. До других - коливання в високочастотному ультразвуковому діапазоні частот: зазвичай від кількох сотень кГц до 20 МГц. Високочастотні методи зазвичай називають ультразвуковими.
Висновок
В ході викладу матеріалу було розказано про досягнення теорії і практики у вирішенні різних завдань акустичного контролю. Розвиток акустичних методів відбувається по шляху пошуку нових шляхів вирішення розглядалися акустичних завдань, а саме, розробки, способів випромінювання і прийому коротких імпульсів з вузькою діаграмою спрямованості при зниженому вимозі до акустичного контакту, поліпшенні відносини сигнал - завада при контролі матеріалів з крупнозернистою анізотропної структурою; досягнення високої роздільної здібності; розробки високоінформативних способів оцінки форми, розміру дефектів; наочного представлення результатів контролю.
Інший підхід до визначення тенденцій розвитку виходить із завдань, що випливають з вимог промисловості. Тут можна назвати вимоги щодо контролю нових матеріалів типу армованих пластиків, металокераміки, створенню високоефективних способів контролю зварювання тиском, вимірювання внутрішніх напружень у виробах, гарантованого прогнозування безпеки роботи об'єктів і ряд інших.
Для вирішення перерахованих проблем знаходять нові методи і способи контролю, пропонують нові пьезоматеріали, розширюють освоєний частотний діапазон, розробляють нову апаратуру з підвищеною чутливістю і ефективними засобами подання інформації, ведуть дослідження по випромінюванню, поширенню, дифракції хвиль, способам обробки результатів контролю.
Література
1. Бреховскіх Л.М., Годін О.А. Акустика шаруватих середовищ. - М.: Наука, 1989. - 416 с.
2. Вікторів І.А. Ультразвукові поверхневі хвилі в твердих тілах. - М.: Наука, 1981. - 288 с.
3. Єрмолов І.М. Теорія і практика ультразвукового контролю. - М.: Машинобудування, 1981. - 240 з.
4. Іванов В.І., Бєлов В.М. Акустікоеміссіонний контроль зварювання та зварних з'єднань. - М.: Машинобудування, 1981. - 284 с.
5. Ланге Ю.В. Акустичні низькочастотні методи неруйнівного контролю багатошар...
