Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
А- АБ АВ АГ АД АЗ АК АЛ АМ АН АП АР АС АТ АУ АФ АЦ АЭ

Акустический преобразователь

 
Акустический преобразователь представляет собой стержень из магнито-стрикциошюго материала ( чаще всего никель), на конце которого укреплен индентор в виде алмазной призмы. Стержень с индентором прижимается к контролируемому изделию с постоянной силой. При этом индентор внедряется в изделие тем глубже, чем меньше твердость материала изделия.
Схема ультразвуковых датчиков уровня. а - позиционный ультразвуковой датчик уровня. б - следящий ультразвуковой уровнемер. в - акустический датчик уровня с проходящими ультразвуковыми колебаниями. г - акустический датчик уровня с отраженными ультразвуковыми колебаниями в жидкой среде. д - акустический датчик уровня с отраженными ультразвуковыми колебаниями в газовой среде. Акустический преобразователь ( излучатель-приемник) помещают как в верхней части сосуда в газовой фазе, так и нижней части сосуда в жидкой фазе. Размещение акустического преобразователя в верхней части сосуда требует увеличения мощности акустических сигналов.
Акустический преобразователь монтируется строго по центру резервуара.
Акустические преобразователи должны иметь хорошую связь с поверхностью образца во время испытаний. Для этой цели существуют специальные приспособления.
Акустический преобразователь состоит из опоры, посредством которой он крепится к магистральному желобу с раствором, подвески, в которой крепится корпус из органического стекла со смонтированными в нем излучающей и приемной головками, и системы автоматической очистки мембран от осаждающихся кристаллов солей.
Акустический преобразователь йред-ставляет собой стержень из магнито-стрикционного материала ( чаще всего никель), на конце которого укреплен индентор в виде алмазной призмы. Стержень с индентором прижимается к контролируемому изделию с постоянной силой. При этом индентор внедряется в изделие тем глубже, чем - меньше твердость материала изделия.
Одноканаль-ный акустический преобразователь расходомера, инвентарный к эпюре скоростей потока.
Градуировочная характеристика расходомера.| График зависимости. Применен осевой акустический преобразователь, в котором акустическая база L равна расстоянию между излучателями.
Передающая пластина акустического преобразователя - раздельно-совмещенного типа излучает УЗ колебания через линию задержки ( призму) в направлении наружной поверхности изделия, толщину которого надо измерить. Импульс с УЗ колебаниями распространяется в изделии до внутренней поверхности, отражается от нее, распространяется в направлении наружной поверхности и, пройдя линию задержки ( призму), принимается приемной пластиной.
При анализе акустических преобразователей удобно использовать эквивалентные схемы, составляемые методом электромеханических аналогий, основанным на сходстве дифференциальных уравнений, описывающих состояние электрических и механических систем. Например, уравнение, которым определяется индуктивность U L ( di / dt), где U - электрическое напряжение, L - индуктивность, I - ток, сходно с уравнением, связывающим силу F, действующую на тело, с его массой т и скоростью и: F m ( dvldi) - вторым законом Ньютона. В силу этого механические величины удобно представить на схеме в виде соответствующих электрических элементов и анализировать схему как электрическую.
Основными параметрами акустического преобразователя без преломления являются: время распространения прямой волны т; общий коэффициент пропускания сред D; коэффициент ослабления волны k, вызванного затуханием ультразвука в средах, и реверберация.
Общепринятой классификации акустических преобразователей ультразвуковых контрольно-измерительных приборов к настоящему времени еще не существует.
Известны основных типа акустических преобразователей: аэродина-омические, гидродинамические, механические и электромеханиче-i - ские. Последние можно подразделить на электромагнитные, маг-нитострикционные и пьезоэлектрические.

Расходомеры состоят из первичного акустического преобразователя, промежуточного преобразователя и измерительного прибора.
Зависимость модуля Д и фазы ф ультразвуковых колебаний от угла а падения. В существующих ультразвуковых расходомерах акустический преобразователь обычно выполнен в виде отдельной вставки, которая монтируется в контролируемый трубопровод на фланцах. При такой конструкции ультразвуковые колебания вводятся в поток через специальные мембраны, герметично установленные в стенках трубопровода. Эти мембраны изготовляются из пластмасс, обеспечивающих достаточное поглощение ультразвуковых колебаний, чтобы избежать реверберации, обусловленной прохождением колебаний по стенке трубопровода, минуя поток. В случае, когда скорость потока должна контролироваться без демонтажа трубопровода, применение встроенных мембран исключается.
Известны етыре основных типа акустических преобразователей: аэродина - Омические, гидродинамические, механические и электромеханиче - - ские. Последние можно подразделить на электромагнитные, маг-нитострикционные и пьезоэлектрические.
Блок-схема одноканальных ультразвуковых расходомеров по синхронно-фазовым схемам.| Функциональная схема одноканального ультразвукового расходомера по синхронно-фазовой.| Функциональная схема одноканального ультразвукового расходомера по синхронно-фазовой схеме с одновременной коммутацией. Яь Пг - пьезоэлементы одноканального акустического преобразователя; MB - мультивибратор; МВЖ - ждущий мультивибратор; КЯ1ц, КЯ2п - катодные повторители видеоимпульсов; КП1т, КП2Т - управляющие амплитудно-модулирова-нными генераторами rMi и ГМг; ЗГ - задающий генератор; ФВ - фазовращатель; MI, Мг - модуляторные каскады; УМ, УМг - усилители-мощности; СУь СУ2 - селекторные усилители фазометра; УО; УОг - усилители-ограничители фазометра; ФД - фазовый детектор; РП - регистрирующий прибор.
Вопросы распространения волны в реальных акустических преобразователях ультразвуковых приборов тесно связаны с наличием и характером преломляющих поверхностей преобразователя.
Основные конструктивные особенности отдельных модификаций контактных акустических преобразователей для твердых и жидких сред сведены в табл. 4 - 1, где знаком или - отмечено соответственно наличие или отсутствие данной особенности.
Структурная схема модема с акустическим переходным устройством. Полосовой фильтр передачи не пропускает в акустический преобразователь ( оканчивающийся громкоговорителем) гармоники, лежащие вне полосы частот прямого канала, а также формирует спектр посылки, наилучшим образом согласующийся с характеристиками микрофонного капсюля телефонного аппарата.
Акустический преобразователь расходомера РУЗ-714 с жидкостным звукопроводом. На рис. 282 приведено устройство [4] акустического преобразователя с жидкостным звукопроводом, разработанное во ВНИК.
По методу измерения модулированного потоком параметра акустического преобразователя расходомеры подразделяются на три группы: время-импульсные, фазовые и частотные.
Структурная схема акустического уровнемера типа ЭХО-1.
Генератор вырабатывает импульсы, которые преобразуются акустическим преобразователем в ультразвуковые, распространяющиеся вдоль акустического тракта. Отражаясь от уровня жидкости, они воспринимаются тем же преобразователем. Унифицированный выходной сигнал пропорционален значению уровня.
Оксидные бариевые магниты широко применяют в акустических преобразователях ( громкоговорители, микрофоны), для магнитной фокусировки, роторов и статоров маломощных моторов и многих других целей.
Конструкция макета акустического преобразователя. Для проведения экспериментальных работ были разработаны макет акустического преобразователя с системой его крепления на трубопроводе и электронный блок.
Графики изменения дебитов. Согласно приведенным расчетам срок окупаемости от внедрения акустического преобразователя составляет 1 2 месяца.
В - постоянная, зависящая от конструкции акустического преобразователя и частоты ультразвука.
Конструктивно уровнемер Зонд - 3 состоит из акустического преобразователя и электронного блока - передающего измерительного преобразователя, соединенных между собой кабелем связи.
Для исключения искажающего влияния реальных пространственно-частотных характеристик используемого акустического преобразователя применяется метод эталонной голограммы, позволяющий повысить разрешающую способность от полутора до трех раз в зависимости от качества используемого преобразователя.
При подъеме контролируемой поверхности и уходе ее от акустического преобразователя ультразвуковые сигналы, посылаемые пьезо-излучателем, не попадают в пьезокристалл. С исчезновением сигнала ключевое устройство запирается и обесточивает реле, которое сигнализирует о подъеме контролируемой поверхности относительно положения акустического преобразователя.
Ультразвуковой прибор. Иногда функции излучателя и приемника совмещаются в одном акустическом преобразователе. В этом случае база отсутствует и формула упрощается.
Функциональная схема расходомера УЗР-59.| Внешний вид расходомера РУЗ-282М. Конструктивно прибор выполнен в виде четырех отдельных блоков: акустического преобразователя, измерительного блока, блока питания и регистрирующего электронного потенциометра. Он смонтирован на горизонтальном металлическом шасси в герметичном корпусе щитового исполнения. Измерительный блок имеет такое же конструктивное исполнение.
Форма электрического импульса генератора дефектоскопа может значительно искажаться в акустическом преобразователе электрических колебаний. Длительность импульса определяется числом периодов колебаний ( или соответствующим интервалом времени), амплитуда которых превышает 0 1 от его максимального значения.

Форма электрического импульса генератора дефектоскопа может значительно искажаться в акустическом преобразователе электрических колебаний.
Дополнительная погрешность при постоянстве состава среды, в которой размещен акустический преобразователь, зависит от изменения ее температуры.
Микрофон с электретной мембраной. На основе конструкции преобразователя вибраций ( рис. 8.27) строятся акустические преобразователи звуковых колебаний в электрический сигнал микрофоны. В крышке корпуса микрофона имеются отверстия, через которые звуковые волны воздействуют на мембрану. Электрет изготавливают в виде перфорированного диска, чтобы исключить образование давления воздуха между мембраной и электретной пластиной. На рис. 8.28 приведена конструкция микрофона на основе пленочного электрета. Неподвижный электрод 4 имеет отверстия, соединяющие воздушное пространство между мембраной и электродом с нижней камерой. Под действием звуковой волны мембрана колеблется, изменяя зазор между мембраной и неподвижным электродом. Достоинством электретных микрофонов является отсутствие внешнего источника питания.
Схема формирования фокусированной синтезированной апертуры. В реальных системах Az определяется длительностью импульса, диаграммой направленности акустического преобразователя, углом ввода акустического пучка в контролируемое изделие.
Бозмоаность возбуидения упругих колебаний в иироком диапазоне частот с помощью акустических преобразователей, расположенных в скваиинной аппаратуре среднего и малого диаметров, ограничена существующей связью габаритных размеров излучателей с их резонансной частотой. Известно, что оптимизация реиима воэбуидения мо-шет быть обеспечена совпадением частоты механического резонанса системы с частотой возбуждающей силы ( 127 К Расширение частотной характеристики акустического преобразователя, позволяющее обеспечить его аффективную перестройку в широко диапазоне частот было достигнуто применением витой тонкостенной конструкции сердечника излучателя без склейки отдельных витков меиду собой.
Разработанная новая технология акустического воздействия на ГЖС скважины с помощью энергосберегающего акустического преобразователя прошли промысловые испытания на 10 фонтанирующих скважинах на месторождении Талинского НГДУ ОАО Кондпетролеум по программе, разработанной совместно с инженерно - технологической службой предприятия и рекомендованы к внедрению.
Контроль сварных швов, как правило, осуществляют эхо-методом с включением акустического преобразователя по совмещенной схеме.
Схема контроля при тандем-методе. Контроль сварных швов, как правило, осуществляют эхо-методом с включением акустического преобразователя по совмещенной схеме. Раздельную и раздельно-совмещенную схемы включения преобразователей применяют, если контроль по совмещенной схеме не обеспечивает достаточную достоверность.
Для изоляции от избыточной энергии УЗ, достигающей при работе с акустическим преобразователем 0 01 Вт / м, дефектоскописту рекомендуется пользоваться защитными перчатками.
В пятом разделе приведен расчет экономической эффективности и сроки окупаемости от внедрения акустического преобразователя.
Магнитные свойства сталей для постоянных магнитов.| Магнитные свойства литых магнитов ( после термической обработки. Оксидные бариевые магниты широко применяются в магнитных цепях громкоговорителей, микрофонов и других акустических преобразователей и используются также для магнитной фокусировки, в отклоняющих системах, для изготовления роторов и статоров маломощных электродвигателей и многих других целей.

В основе современных когерентных методов лежит алгоритм синтезирования апертуры: с помощью небольшого акустического преобразователя ( имеющего широкую диаграмму направленности) измеряют значения акустического поля в ряде точек в заданной области, осуществляют их совместную обработку и получают акустическое изображение внутреннего объема ( или сечения) ОК. При этом, по существу, с помощью цифровых методов синтезируется фокусирующий преобразователь с очень большими размерами, равными области сканирования, а следовательно, с очень узкой фокальной областью. Рассматриваемые методы позволяют получить образ дефекта, когда он имеет резкие границы, шероховатые поверхности и облучается во многих направлениях.
Бесконтактные преобразователи для твердых сред. Вариант рис. 4 - 2 ( модификация № 8) соответствует схеме построения акустических преобразователей для ла: бораторных исследований и экспресс-анализа, а также преобразователей погружного типа для непрерывного контроля. Вариант рис. 4 - 2 6 ( модификация № 10) соответствует схеме преобразователя для непрерывного контроля жидкостей в закрытых трубопроводах.
В блоке генератора 4 вырабатываются электрические импульсы для возбуждения ультразвуковых колебаний в пьезопластине акустического преобразователя, подключаемой к одному из его выходных разъемов на передней панели.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11