УЛЬТРАЗВУК И УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ.

Содержание

Введение 2

Глава 1. Физические основы ультразвука 4

1.1. Природа и получение ультразвуковых колебаний 4

1.2. Типы и скорость ультразвуковых волн 5

1.3. Распространение ультразвука 6

1.4 Свойства ультразвука 7

1.5 Методы ультразвуковой дефектоскопии и их применение 13

1.6. Способы контакта преобразователя с изделием 17

Глава 2. Преобразователи 19

2.1. Классификация преобразователей 19

2.2. Конструктивные особенности преобразователей 22

2.3. Серийные преобразователи 27

2.4. Специальные преобразователи и контактные среды 31

2.5. Электромагнитные ультразвуковые преобразователи 36

2.6. Технология изготовления преобразователей 39

Глава 3 пьезоэлектрические преобразователи 42

3.1 Физические основы и область применения пьезоэлектрических преобразователей 42

3-2. Методы расчета поверхностных зарядов, деформаций и механических напряжений при прямом и обратном пьезоэффекте 47

3-3. Пьезоэлектрические преобразователи силы,

давления и ускорения 49

Заключение 57

Контрольные вопросы 58

Список литературы 59

Введение

АКУСТИЧЕСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ(acoustic radiator)—устройство, предназначенное для преобразования энергии того или иного вида в звук, энергию и излучения ее в упругую среду. По виду преобразования А. и. делят на электроакустические, гидромеханические, пневмоакуcтические, парогазоакустические, взрывные и ударные. В электрокустических излучателях в звуковую энергию преобразуется электрическая энергия, гидромеханических — энер­гия движущейся жидкости, в пневматических — энергия движуще­гося сжатого воздуха, в парогазоакустических — энергия захлопывания разогретого парогазового пузыря.

Наибольшее применение в сов­ременной науке и технике (в част­ности, электроакустике, гидроаку­стике, ультразвуковой технологии, дефектоскопии, медицине) получили электроакустические излучатели. При исследованиях законов распростра­нения звука в водной среде широко применяют взрывные А. и. Гидроме­ханические А и. используют в основ­ном в ультразвуковой технологии, а пневмоакустические и парогазоаку­стические— для обеспечения низко­частотного излучения в жидкую среду. Основные характеристики А. и.: резонансная частота, излучаемая мощность, электроакустический КПД и полоса пропускания частот.

Излучение звуков производится: речевым аппаратом человека, животными, различными техн. объектами (машинами, механизмами и др.), природными явлениями (обвалами, громом)

АКУСТИЧЕСКИЙ ПРИЕМНИК (acoustic receiver) —устрой­ство, обеспечивающее прием акуст. колебаний и измерение их парамет­ров путем преобразования акуст. энергии в какую-либо другую (электриче­скую, механическую, тепловую). Наи­большее распространение получили электроакустические приемники раз­личных типов. В зависимости от принципа действия и конструктивных особенностей А. п. могут быть приемниками звукового давления, колеба­тельной скорости, ускорения, смеще­ния, интенсивности звука и радиаль­ного давления.

Для измерения звукового давле­ния, колебательной скорости, ускоре­ния и смещения используют те или иные разновидности электроаку­стических приемников; для измере­ния интенсивности звука — термические приемники, радиацион­ного давления — радиометры.

Основные характеристики А. п.: чувствительность к измеряемому параметру и пороговый, т. е. мини­мальный различаемый, сигнал.

Электроакустические приемники различных типов находят примене­ние в электроакустике, гидроаку­стике, ультразвуковой технологии, дефектоскопии, медицине и при про­ведении научных исследований акустическими методами. Термические приемники и радиометры применяют в ультразву­ковой технике.

Наряду со специально создавае­мыми приемниками существуют естественные А. п. — органы слуха чело­века и животных. Для усиления деятельности органов слуха чело­века используют специальные акустические резонансные устройства (слуховые трубки, стетоскопы и др.).