|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Излучатель Ланжевена |
 | |
Анимация
0
Описание
Излучатель Ланжевена (ИЛ), по принципу действия являющийся частным случаем пьезоэлектрического излучателя, состоит из двух плоских стальных дисков S толщиной d, между которыми наклеено множество тонких кварцевых пластинок Q, имеющих одинаковую толщину d' и одинаково ориентированных, т.е. поверхность которых перпендикулярна оси Х (рис. 1).
Разрез составного пьезоэлектрического излучателя (по Ланжевену)
Рис. 1
Поскольку скорость звука в кварце и стали примерно одинакова (для кварца с1 = 5760 м/с, для стали c2 = 5800 м/с), такая система совершает колебания по толщине как однородная пластинка толщиной:
D = 2d + d',
и имеет собственную частоту:
f = c2 /2D.
Например, если d = 3 см, d' = 0.5 см, то частота f = 580000/13 = 44600 Гц. При d = 8 мм и d' = 6 мм, f = 132 кГц.
Для получения более низких ультразвуковых частот, менее 100 кГц, может быть наклеена кварцевая пластинка толщиной 1.5 см и диаметром 10 см на стальную пластинку такой же толщины.
Большое значение для эффективной работы ИЛ имеет тщательное выполнение склейки кварцевых и металлических пластин. Так, слой клея должен быть возможно более тонким, из него должны быть удалены пузырьки воздуха во избежание электрического пробоя кварца. Кроме того, клей должен обладать большим сопротивлением на разрыв, поскольку во время колебаний он испытывает значительные упругие напряжения.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Приборы неразрушающего контроля изделий и материалов
Электроакустическая, ультразвуковая и инфразвуковая техника
Применение эффекта
Составные ИЛ применяют для того, чтобы получить на низких ультразвуковых частотах большую акустическую мощность при большой излучающей поверхности, избегнув при этом необходимости применять очень толстые (и дорогие) стержни. Генерируемые ИЗ частоты ~ 104-105 Гц являются основными рабочими частотами в гидролокации, дефектоскопии, технологических процессах ультразвукового эмульгирования, диспергирования, распыления и.т.д.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Схема излучателя Ланжевена показана на рис. 1.
Литература
1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике.- М.: Изд. иностр. лит., 1957.
2. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская энциклопедия, 1979.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |