SU672499A1 - Способ измерени амплитуд ультразвуковых колебаний - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам измерени  параметров колебаний в твердых телах и может быть применено при измерении амплитуд ультразвуковых колебаний.

Известен способ оптической регистрации ультразвуковых колебаний, при котором амплитуда колебаний измер етс  визуально через микроскоп, снабженный микрометрической головкой 1.

Существенными недостатками этого способа  вл ютс  трудоемкость, особенно при измерени х амплитудных смещений, значени  которых превышают 20-30 мкм, невозможность измерени  амплитуд менее 2 мкм, относительна  длительность измерени , необходимость в сложном оптическом устройстве .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  способ измерени  амплитуд ультразвуковых колебаний ,заключающийс  в том, что генератор колебаний помещают в жидкую среду, в которую вертикально погружают капилл р с рупором и об амплитуде колебаний суд т по квазистационарной высоте подъема жидкости в капилл ре под действием, радиационного давлени .

Однако известный способ обладает низкой чувствительностью и, как следствие, низкой точностью измерени .

Цель изобретени  - повысить точность измерени .

Эта цель достигаетс  тем, что излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободной поверхности жидкости и капилл р торцом привод т в соприкосновение с генерирующей поверхностью.

Непосредственный контакт торца капилл ра с источником ультразвука обеспечивает передачу стенкам капилл ра ультразвуковых колебаний. Суперпозици  продольных и поперечных волн, возбуждаемых в теле капилл ра, в дес тки раз увеличивает высоту подъема жидкости в капилл ре по сравнению с высотой подъема под действием радиационного давлени .

Высота подъема жидкости в капилл ре, стенкам которого сообщают ультразвуковые

Claims (2)

1. колебани , обусловлена ультразвуковым капилл рным эффектом и находитс  в пр мой зависимости от амплитуды ультразвуковых колебаний. Кроме того, на ее величину вли ет р д факторов: диаметр капилл ра, температура и в зкость жидкости, угол наклона капилл ра к поверхности источника ультразвуковых колебаний. Поэтому дл  получени  сравнимых результатов необходимо устанавливать капилл р под строго фиксированным углом. Наиболее выгодным  вл етс  вертикальное положение капилл ра нормально к поверхности источника ультразвука , так как при этом максимально про вл етс  капилл рный эффект. Мен   диаметр капилл ра, температуру и в зкость жидкости , можно достичь практически любой высоты подъема жидкости в капилл ре, что позвол ет осуществить визуальную регистрацию амплитудных смещений как больщих, так и малых невооруженным глазом. Экспериментально дл  каждого капилл ра определ ют высоту подъема жидкости при различных значени х амплитуд и составл ют шкалу перевода высоты столба жидкости в миллиметрах в значение амплитуды в микрометрах . Капилл ры могут быть в.ыполнены из любого прозрачного материала, например термостойкого стекла, что позвол ет неоднократно использовать их в агрессивных средах , в услови х кавитации и при высокой температуре . Капилл ры малых диаметров можно примен ть при. измерени х в небольших Объемах при исследовании тонкой структуры распределени  амплитуд на поверхности источника упругих колебаний. Дл  измерени  амплитуды в центре диафрагмы преобразовател  устанавливаетс  капилл р со щкалой перевода высоты подъема столба жидкости в значение амплитуды колебаний . Капилл р свободно располагаетс  в короткой металлической трубке, на 0,1 мм превышающей его наружный диаметр. Трубка жестко соедин етс  со штативом строго вертикально, что обеспечивает перпендикул рное расположение капилл ра относительно диафрагмы преобразовател  и создает возможность только осевого перемещени . Ванну заполн ют водопроводной водой при температуре 20°С на высоту 4см. Включают генератор, через ЗОсек визуально регистрируют высоту подъема жидкости в капилл ре при различных значени х выходной мощности генератора. Каппил р устанавливаетс  в различных точках диафрагмы и также регистрируетс  высота подъема жидкости. В последующем в тех же точках регистрируетс  амплитуда виброметром УБВ-2. Значени  амплитуды, полученные с помощью капилл ра, вполне соответствуют данным виброметра. Формула изобретени  Способ измерени  амплитуд ультразвуковых колебаний, заключающийс  в том, что генератор колебаний помещают в жидкую среду, в которую вертикально погружают капилл р с рупором, а об амплитуде колебаний суд т по квазистационарной высоте подъема жидкости в капилл ре, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , излучающую поверхность генератора располагают параллельно свободной поверхности жидкости и капилл р торцом привод т в соприкосновение с генерирующей поверхностью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Хорбенко И. Г. Ультразвук в машиностроении . М., Машиностроение, 1974, с. 48.
2. 2.Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М. Иностранна  литература, 1957, с. 142-143.