Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Для газов связь л и р имеет простой внд: (л — 1)/р =- сопэЕ Известны и дру- Рмо. З. Амплитудное лоле у поверхности колеблющегося кварца, полученное посредством одной ие модификаций теиевого метода. Рис. Л. Иитерферограммм поверхности вибрирующей мембраны. гис варианты метода Тенлера, напр. метод, где вместо ножа применена плпь илн решетка, а также методы, в к-рых нить и решетка устанавливаются вне фокальной плоскости.
В рассмотренном виде теневой метод удобен для В. э. и. стоячих волн. Применение его для меняющихся со временем звуковых полей, напр. поля бегущих волн, требует использования мгновенного или стробоскопического освещения(используюти другие специальные приемы получения мгновенной картины авукового поля теневым методом— рис. 3). В методе фазового контраста иож Фуко, частично экраннрующий иаображение щеди, ааменяется пластинкой четвертьволновой толщины, благодаря чему модуляция светового луча по фазе преобразуется в модуляцию по амплитуде, дающую видимое изображение.
2[ля веразрушающего контроля начинают применять методы В. з. и., основанные на оптич. голографнч. интерференции, прн к-рой на одной и той же фотопластинке формируют две, три и т. д. оптич. голограммы исследуемого тола, излучающего звук [нолеблющегосн). На вос. становленном изображении обьекта „,гйя,:"~чу . (тела) будут видны ивтерференционные полосы, соответствующие распределению амплитуды колебаний по поверхности тела (рис. 4). Методы голографнч. интер- ВИЗУАЛИЗАПИЯ ЗВУКОВЫХ ПОЛВИ рнс. б. а — схема метопа поеерхностнога раньеро: г — источник хоука: г — объект; 3 — нагнутое еернело (объенгнех 4 — жнпкостхс с — посул; с — экран: б — деталь, в — еб воображение, полученное методом поеерхностного рсльеЗа.
ферометрии обладают высокой чувствительностью и позволяют обнаруживать чрезвычайно малые мехаиич. смеШения — 0,0002 мм. Среди методов в т о р о й г р у пи ы наибольшее распространение получил метод поверхностного рельефа (рис. 5), основанный на свойстве свободной поверхности жидкости вспучиваться под воздействием УЗ, Обусловленный УЗ-вым полем рельеф визуализируют с помощью направленного на поверхность жидкости светового пучка, ври этом используются различные методы, в т.
ч. и теневой. При использовании модификации голографнч. метода, получившей широкое применение в диапааоне частот 0,5 — 5 МГц, в обрааованни рельефа ва поверхности участвуют две ивтерферирующие акустич. волны, одна нз к-рых являетсн опорной, а друган — исследуемой. Голографическая модификация метода поверхностного рельефа позволяет получить информацию ве только об амплитудном распределении звукового поля, но и о его фаэовой структуре. Метод диска Рэлея основав ва том, что свободно подвешенная пластинка поворачивается в поле звуковой волны таким образом, что ее плоскость становится перпендикулярной направленшо распространения внука.
Для реализации этого метода в смеси воды и коппола образуют взвесь мельчайших чешуек легкого металла, напр. алюминия. В отсутствии акустического волн эти частицы совершают беспорядочное броуновское движение, образун при освещении направленным лучом света матовую серую поверхность. Принимая под деиствием звуконой волны определенную ориентацию, частицы дают аеркальное отражение, в результате чего на сером фоне появляется светлая область— видимое изображение звукового поля.
При этом степень ориентации н, сле- довательно, яркость изображение зависят от интенсивности звука. Среди методов третьей групп ы следует отметить методы, основанные на тепловом воздействии УЗ и на его способности ускорять процессы диффуаии. Для реализации тепловых эффектов в исследуемое звуковое поле помещают тонкий поглощающий анук экран. Неравномерное иагревание этого экрана может быть визуализировано различными свособами: с помощью термочувствительных красок и жидких кристаллов, нанесенных тонким слоем на поглощающий экран; применением электронно-оптич. преобразователей.
чувствительных в инфракраснон области; возбуждением или гашением люминесценции нанесенных ва экран специальных люминофоров и др. На способности УЗ ускорять процессы диффузии основаны фотодиффузнонные методы В. з, пл предварительно засвеченная фотобумага погружается в раствор проявителя, и в местах, на к-рые подействовал УЗ, диффузия проявителя в желатину сильно ускоряется, так что бумага быстро чер веет.
Сравнительно простой, но мало чувствительный метод В. з. и. основан на эффекте дееаэаггии жидкости под дойствием УЗ: выделяющиеся при ВИСКОЗИМЕТРЪ| Характеристики ан ил ко. с и но Иазванне мстоаа о г, п1рй в в. одой ни в нно оянь ш ю Механическое сканирование пьеэоприем- ником 16- 10-'— 19 ' практически любой Электронное сканирование пьезокеракической плас- тины в о й 10 вв О, 1 — 10' 10 '- 10 ' 10 10 ' 0,5 — 10 10 в О,! — 2 6,1 — 1 !О-в— 10 ' 0,5 — 30 19-в— 20 ' Голографическая пнтерфе- рометрия 10 '— 20-в 10 10 не огра- ничен Метод поверхностного рельефа.
з нвилкости з тэерлом теле . Акустооптические эффекты з жалких кристаллах 2 ° 10 ' 2 ° 10-' 0,3 — 10 0,5 — 15 0,1 0,01 10-'— 10 ' 0,7 — 10 0,1 — ! Метод диска Ралея 2 ° 10 ' з и вв и о о 3 а Й дегазации пузырьки газа располагаются вдоль линий максимальиого авукового давления и дают представление о картине исследуемого звукового поля.
Для В. з. и. используются также другие кавнтациоввые эффекты: навигационная эрозия фольги, помещдиной в УЗ-вое поле, химвч. действие УЗ. Среди злукохимич. эффектов наиболее наглядным является потемнение крахмала в растворе нодистого калия, разлагающегося под действием УЗ-вой навигации в слабо подкислйвиой среде. Использованиекавитации,ускоряю- С р а зн и те л ь н ы е х а р а к те р и от ики различных метопоз визуализации авукоамх полей :)лгктронное сканирование кварцевой пластины Пьезоэлектрический элек- тролюмннесцеитнн й датчик...... Теневой метов, метод фазового контраста, лифракция света на УЗ Продолжение Характеристики Название метода с яд й ~ о,н о и о ф в иск к ог ьй. оиоЪ св н и очи ш ш Ускорение процесса фотографического проявления Потемнение пластинки со слоем крахмала в иодном растворе ... Обесцвечивание красителя изэа пиврфузии Возбуждение люминесценциинции .
Гашение люминесценции . Иамененне цав та термочувстзнтельных красок .... Измененно Фо- тоэмиссин 10 — 100 0,1 0,1 — 1 100 о,! — ! 0,1 — 1 0,5 — 1 10-150 О, 1 — '. о,! —. 0,1 — 1 0,1 9,1 0,01 — 10 0,1 — 1 0,1 щей ход химич. реакций, а также непосредственное действие УЗ иа фотослой ве получили широкого примеиеиия вследствие малов чувствительности. В таблице приведено сравнение методов В.
а. п. с указанием пороговой интенсивности г' и частоты !пли диапааоиа частот), иа к-рой ова была получена, а также ориеитировочвые зиачения минимальных врсмбн экспозиций т. Лкж, Б е р г и а н Л .. Ультразвук и его применение з науке и технпке,пер, с нем., 2 нза., м., 1957; Розенберг Л. Д„ вАкуст. ж.» 1955, т. 1, № 2, с. 99 — 109; С э ет В. Д., Методы акустической голографии. !Обзор!, Л., 1976; Э л ь п и н е р И. Е., Ультразвук. Физика-хнннческое и биологическое действие, М., 1Чбз. В Д.
Сэвм. ВИСКОЗИМЕТРЫ у л ь т р а з в ук о в ы е — приборы для измерения сдвиговой вязкости ишотоновских жидкостей с помощью акустпч. колебаний. Принцип действия УЗ-вых В. основан иа аавнсимости характера колебаний коитактиругощого С жидкостью вибратора от ее вязкости. Вибратор обычно представляет собой стержень илн узкую пластину, к-рые соверпгают свободные или выиуждевные колебания иа частоте резонанса. В В. используются продольиые, крутильиые, а также изгибиыв НИСКОЗИМБТРЫ колебания. Контакт с жидкостью вносит дополнительные потери энергии колебаний, связанные с воабуждением в жидкости поперечных вязких волн. Прн этом снижается деброткосеиь вибратора, а следовательно, уменьшается амплитуда его колебаний в вынужденном режиме или быстрее затухают свободные колебания. Ре- Рис.
С Схема латчика висвоеиметра с вибратором на проиольимх колебаниях: т — пластина; г— соленоид; г — живность; е — преобразователь, создающий электрический сиг- нал. акция жидкости имеет не только активный, но и реактивный характер, приводищий к изменению реаонансной частоты вибратора. Как активяан, так и реактивная компоненты вносимого жидкостью дополнительного импеданса вибратора (см. ХХглрчекке звуко) пропорциональны величине (/юрт), где ю — круговая частота колебаний, р — плотность, а  — коэфф. сдвиговой вяаности жидкости. Наибольшее распространение получилн В., вибраторы к-рых работают в диапазоне УЗ-вых частот порядка десятков кГц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
