La onda de sonido es un tipo de onda longitudinal que se puede sentir por el oído humano. Su rango de frecuencia es de 16Hz ~ 2KHz. Cuando la frecuencia de las ondas de sonido es inferior a 16 Hz, se llama onda de infrasólogo, y cuando es más alta que 2 kHz, se llama onda ultrasónica. En general, las ondas de sonido tienen una frecuencia en el rango de 2 kHz a 25 MHz llamados ondas ultrasónicas. Es una onda de vibración mecánica excitada por una fuente de vibración mecánica en un medio elástico. Su esencia es transmitir la energía de vibración en forma de ondas de estrés. La condición necesaria es tener una fuente de vibración y un medio elástico capaz de transmitir vibración mecánica (en realidad, incluidos casi todos los gases, líquidos y sólidos) penetran en el interior del objeto y puede viajar a través del objeto. Utilizando varias características de propagación deTransductores de cerámica piezoeléctricosEn un objeto, como la reflexión y la refracción, la difracción y la dispersión, la atenuación, la resonancia y la velocidad del sonido, es posible detectar el tamaño, las superficies y los defectos internos, los cambios en el tejido, etc. Muchos objetos, y por lo tanto son una aplicación. La tecnología de prueba no destructiva más extensa e importante tiene tecnología de pruebas ultrasónicas. Por ejemplo, para el diagnóstico de ultrasonido médico (como el ultrasonido B), sonar en oceanografía, detección de peces, topografía de fondos marinos, detección de la estructura geológica, detección de estructuras geológicas, detección de defectos sobre materiales industriales y productos, medición de dureza, medición de espesor, evaluación de la microestructura, concreto. Inspección de componentes, medición de humedad del análisis de propiedades de medio piezcerámico, gas, medición de densidad, etc.
El ultrasonido tiene las siguientes características: 1) Las ondas ultrasónicas se pueden propagar efectivamente en los medios, como los gases, los líquidos, los sólidos y las soluciones sólidas. 2) Las ondas ultrasónicas pueden transmitir energía muy fuerte. 3) El ultrasonido produce reflexión, interferencia, superposición y resonancia. 4) Cuando la onda ultrasónica se propaga en el medio líquido, alcanzar un cierto nivel de potencia de sonido puede producir un fuerte impacto en la interfaz del objeto en el líquido (basado en\"fenómeno de la cavitación\"), lo que lleva a la\". Power Ultrasonic Application \"Tecnología - por ejemplo, \" Limpieza ultrasónica \", \" Perforación ultrasónica \", \" Desbarbado ultrasónico \"(se refiere colectivamente al\"\"procesamiento ultrasónico\"), y lo que puede También se utilizará para \"Soldadura por ultrasonidos\" de materiales tales como plásticos por la vibración de ondas ultrasónicas de alta potencia.
Las pruebas ultrasónicas (UT), que se aplica en la tecnología de pruebas no destructivas industriales, es la tecnología de prueba no destructiva de más rápido crecimiento y más ampliamente en la tecnología NDT, y desempeña un papel muy importante. El método utilizado para generar y recibir ondas ultrasónicas en la tecnología de pruebas ultrasónicas que utiliza principalmente el efecto piezoeléctrico de los cristales, es decir,disco de cerámica pizoeléctricaCristales (tales como cristal de cuarzo, titanato de bario y cerámica piezoeléctrica, como el titanato de circonncia de plomo). Cuando se produce deformación bajo la acción, habrá un fenómeno eléctrico, es decir, su distribución de carga cambiará (efecto piezoeléctrico positivo). A la inversa, cuando se aplica una carga al cristal piezoeléctrico, el cristal cerámico piezoeléctrico se tensará, es decir, deformado elásticamente. (Efecto piezoeléctrico inverso). Por lo tanto, un transductor ultrasónico (sonda) se fabrica utilizando un cristal piezoeléctrico, y se ingresa un pulso eléctrico de alta frecuencia, y la sonda genera ondas ultrasónicas a la misma frecuencia que se debe emitir en el objeto a inspeccionarse, y cuándo es Recibiendo la ola ultrasónica, la sonda genera la misma frecuencia. La señal eléctrica de alta frecuencia se utiliza para detectar la pantalla. Además del uso del efecto piezoeléctrico, en algunos casos, el efecto magnetostrictivo (el fenómeno que el material magnético fuerte se deforma durante la magnetización, que se puede usar como fuente de vibración o medición de tensión), y el uso de métodos electrodinámicos. (Por ejemplo, métodos electromagnéticos-acústicos o de sonido de EDDY descritos más adelante en este capítulo.
Cuando la onda ultrasónica se propaga en el medio elástico, dependiendo de la relación entre el patrón de vibración del fulcro del medio y la dirección de la propagación de la onda ultrasónica, la onda ultrasónica se puede dividir en los siguientes tipos
(1) onda longitudinal (onda L, también llamada onda de compresión, onda escasa): la característica de la onda longitudinal es que la dirección de vibración de la partícula del medio de sonido es la misma que la dirección de la propagación de la onda ultrasónica (ver el figura a la derecha)
(2) Onda de cizallamiento (referida a la onda S, también conocida como onda transversal, denominada onda t, también conocida como onda de cizallamiento o onda de cizallamiento): la característica de la onda transversal es la dirección de vibración de la partícula del medio de sonido y la dirección de propagación de la onda ultrasónica. y la relación entre el plano de vibración del punto de imagen y la dirección de la propagación de la onda ultrasónica se dividen en una onda transversal polarizada verticalmente (onda SV, que es la onda transversal más utilizada en las pruebas ultrasónicas industriales) y polarizadas horizontalmente transversales Ola (SH Wave, también conocida como Love Wave-le Libo es en realidad el modo de vibración de las ondas sísmicas).
Un extremo de la varilla del sensor en la sonda de onda longitudinal se fija con un cuerpo rígido de gran masa, y el otro extremo está incrustado con un diamante. Cuando el indentador no está en contacto con la pieza de prueba (izquierda A), el indicador está en un estado libre. Después de que se forma la vibración longitudinal, el extremo fijo de la varilla del sensor es el nodo de onda de la vibración, y el extremo de la cabeza se convierte en el antinodo de la vibración debido a la amplitud más grande, por lo que la longitud de la barra es igual a 1/4 de la longitud de onda de vibración, y la frecuencia es que el sensor está en la frecuencia resonante en el estado libre. Cuando el extremo del sensor está completamente sujeto por la pieza de prueba y el cuerpo rígido de gran masa, es ideal que ambos extremos de la varilla del sensor se conviertan en nodos de onda de vibración, y la longitud de la barra es igual a la longitud de onda de vibración es 1/2, y la frecuencia de resonancia en este momento es igual al doble de la frecuencia inicial cuando el extremo del indentador está en el estado libre.
Cuando elcerámica eléctrica piezoSe presiona sobre la pieza de prueba, generalmente está entre lo anterior. Bajo la carga fija, para la pieza de prueba con el mismo módulo elástico, si la dureza de la pieza de prueba es menor, cuanto mayor sea el área de contacto entre el indentador y su superficie, mayor será el grado de sujeción del extremo del indicador del sensor. Varilla, de modo que la amplitud de vibración del extremo sea menor, y el punto de antinode vibratorio correspondiente se mueve hacia el extremo fijo de la barra. Por lo tanto, cuanto menor sea la longitud de onda de vibración, mayor es la frecuencia de resonancia de la barra. La dureza de la pieza de prueba se puede determinar midiendo el cambio en la frecuencia resonante de la varilla del sensor. El módulo elástico de la pieza de prueba también afectará el área de contacto, es decir, el cambio de la frecuencia resonante de la barra de sensores. Por lo tanto, el método de prueba de dureza ultrasónica es un método de medición comparativo, y es necesario eliminar la influencia utilizando una pieza de prueba que tiene el mismo módulo elástico y la pieza de prueba como una pieza de prueba de calibración. En la sonda hay una varilla de sensor con efecto magnetostrictivo, un extremo soldado a un cilindro de acero, el cilindro es mucho más grande que el sensor, el otro extremo se establece con 136 indentador de pirámide de diamante, la bobina de excitación está alrededor de la barra del sensor, Una pieza de cristal piezoeléctrico se fija cerca de la unión de la varilla del sensor y el cilindro.
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