Un'onda acustica è una conseguenza di un fenomeno fisico chiamato suono. L'AV è distribuito sotto forma di vibrazioni meccaniche pure in varie condizioni fisiche.
I magnoni, chiamati anche onde, sono considerati vibrazioni percepite dai nostri sensi. Capace di percepire i suoni, ovviamente, e gli animali. Consideriamo più in dettaglio la natura delle onde acustiche, le loro varietà.
Considerazioni generali relative al suono
Il suono è magnon. Come ogni fenomeno materiale, è qualificato dalla frequenza di movimento e dallo spettro delle frequenze. Siamo in grado di distinguere tra le vibrazioni del rumore nella gamma di frequenza, che vanno da 16Hz a 20kHz.
Nota. Sarà interessante sapere che le emissioni sonore al di sotto dell'intervallo della normale udibilità umana sono comunemente chiamate infrasuoni e quelle che sono più alte - ultrasuoni o ipo-capovolti. La differenza tra ultrasuoni e ipersound dipende da GHz. Il primo implica un valore fino a 1 GHz, il secondo - da 1 GHz.
Siamo interessati ai suoni musicali, ma in effetti il \u200b\u200bsuono è ancora fonetico, parlato e fonema. Le emissioni sonore melodiose includono diversi toni. Di conseguenza, il rumore in tali emissioni sonore può variare in una vasta gamma di frequenze.
AB è un vivido esempio del processo di ampiezza. E, come sapete, ogni cambiamento è collegato allo squilibrio del sistema ed è formulato nella tolleranza dei suoi parametri. In una parola, gli AB sono zone variabili di contrazione e aumento.
Guarda quello fenomeno fisico altrimenti. L'alternanza in questo caso implica un cambiamento di pressione, che viene prima trasmessa alle particelle vicine. Questi ultimi continuano a trasmettere vibrazioni alle particelle successive e così via. Si noti che la zona di bassa pressione è seguita dalla zona di pressione ridotta.
AB, come menzionato sopra, si diffonde in un diverso ambiente fisico:
- Nel ponte aereo (gas);
- In liquido;
- In solido.
Nei primi 2 media, gli AB hanno vibrazioni longitudinali, il che è spiegato dall'assenza di vibrazioni significative associate alla densità. In altre parole, in tale ambiente, le vibrazioni si intersecano con il corso degli spostamenti delle onde.
Al contrario, in un mezzo solido, oltre alle deformazioni longitudinali di AB, si osservano anche deformazioni di taglio, implicando l'eccitazione di onde trasversali o di taglio.
Conoscenza di Soundwave
Sarà utile sapere che le emissioni sonore o le onde sono una varietà di tutti i tipi di onde presenti nella nostra vita quotidiana. Quei magnoni che troviamo nella musica sono anche chiamati suoni.
L'onda, in quanto tale, non ha né colore né altre proprietà fisiche abituali, ma rappresenta piuttosto un certo stato che può essere descritto in linguaggio fisico e matematico.
Dovresti anche sapere quanto segue sulle onde:
- Hanno proprietà che possono trasferire energia da un punto all'altro, come qualsiasi oggetto in movimento.
Nota. La forza dell'onda acustica è chiaramente visibile sull'esempio di un altoparlante, su cui è posto qualcosa di molto sensibile. Può essere, ad esempio, un foglio di carta con la sabbia del mare o del fiume cosparso su di esso. Più forte è il suono, più forte è la vibrazione e, di conseguenza, l'energia dell'onda. Può persino creare misteriosi motivi su un foglio di carta mescolando granelli di sabbia che rimbalzano.
- La linearità è un altro parametro del magnone che si manifesta nella capacità delle vibrazioni di un'onda di non influenzare le vibrazioni di un'altra. La perfetta linearità o linearità implica sempre parallelismo;
- Una regolarità molto importante dell'onda sonora si riflette nella corretta installazione dell'acustica. Pertanto, un installatore specializzato dovrebbe essere consapevole che la velocità di propagazione del suono non è determinata tanto dalla frequenza quanto dall'ambiente.
Nota. È proprio per questo motivo che è così importante eseguire l'isolamento del rumore e delle vibrazioni della carrozzeria, dirigere correttamente gli altoparlanti in modo che il suono venga riflesso correttamente.
- Per una migliore percezione dell'onda sonora, esiste un'intensità o semplicemente un volume. Di norma, l'intervallo ottimale per l'udito è compreso tra 1000 e 4000 Nz.
Parametri standard AB
Considera le opzioni audio più comuni:
- La velocità di oscillazione, misurata in m / so cm / s;
- Odds. attenuazione, che riflette il tasso di diminuzione della velocità con il tempo o S;
- Il decremento è logaritmico o D, che caratterizza la diminuzione della velocità per un ciclo;
- Fattore di qualità o Q, che determina il fattore di qualità degli elementi del circuito attraverso i quali scorre il suono;
- Reattanza acustica Z o capacità di trasferire energia sonora, incluso ipersonico;
- Pressione sonora o una quantità che rappresenta la differenza tra la pressione del punto e statica. La pressione acustica può anche essere chiamata pressione variabile nel mezzo a causa delle vibrazioni del suono. Misurato in Pa;
- La velocità di movimento nell'ambiente. Di regola, è più piccolo in un mezzo gassoso, più solido;
- Il volume o la percezione del potere del suono, percepito da ogni persona individualmente. Questo parametro dipende dalla pressione del suono, dalla velocità e dalla frequenza delle vibrazioni acustiche.
Varietà AB
Le onde acustiche sono superficiali ed elastiche elastiche.
Consideriamo prima in dettaglio le onde acustiche di superficie:
- Prima di tutto, sono onde elastiche.propagarsi lungo la superficie di un solido;
- superficie Gli AB sono divisi, a loro volta, in 2 tipi: verticale e orizzontale (onde d'amore).
Surface AB, inoltre, può verificarsi nei seguenti casi speciali:
- Quando si propagano lungo i confini di un semispazio di vuoto elastico;
- Quando si osserva l'attenuazione delle onde al confine di due tipi di mezzi fisici: liquido e solido;
- Quando si osserva un'onda non attenuata con polarizzazione verticale;
- Un'onda che scorre veloce lungo il confine delicato di zone solide, chiamato Stoneley;
- Superficie AB con polarizzazione orizzontale, in grado di propagarsi nello spazio elastico.
Per quanto riguarda le onde elastiche, si propagano anche in 3 mezzi fisici noti, ma sono meno associati all'acustica in quanto tale.
La musica è sempre stata di grande importanza nella vita umana. L'armonia del suono, la melodia è percepita come qualcosa di ideale, non implica uno stimolo dell'udito o un rumore normale.
Sarà utile sapere che alla fine del 18 ° secolo il famoso scienziato tedesco E. Hlandi propose un ingegnoso metodo per misurare le onde sonore. In particolare, usando l'esempio dello stesso foglio di sabbia, il fisico ha dimostrato che i granelli di sabbia formano vari schemi a causa dell'interferenza delle vibrazioni. Successivamente, è riuscito a ricavare formule speciali per il calcolo dei parametri sonori utilizzati oggi dai professionisti.
Per quanto riguarda la prima registrazione del suono, questo è stato realizzato dal grande Edison, conducendo esperimenti con un fonografo alla fine del XIX secolo. Il suo ingegnoso sistema ha funzionato sulla base della pressione delle onde sonore che muovevano l'ago su / giù. Un tagliente pezzo di metallo ha graffiato le rientranze su una lamina avvolta attorno a un cilindro rotante.
ONDE ACUSTICHE (onde sonore), perturbazioni di un mezzo materiale elastico (gassoso, liquido o solido) che si propaga nello spazio. Le perturbazioni sono deviazioni locali della densità e della pressione nel mezzo dai valori di equilibrio, spostamenti delle particelle del mezzo dalla posizione di equilibrio. Questi cambiamenti nello stato del mezzo, trasmessi da una particella di una sostanza a un'altra, caratterizzano il campo sonoro. Nelle onde acustiche, energia e quantità di moto vengono trasferite senza trasferire la sostanza stessa.
In fluidi gassosi e liquidi con elasticità di massa, possono propagarsi solo onde acustiche longitudinali, in cui gli spostamenti di particelle coincidono nella direzione con la propagazione dell'onda. La pressione sonora in questo caso è una quantità scalare. In mezzi solidi illimitati, in possesso, oltre alla massa, anche di elasticità a taglio, le onde acustiche trasversali (a taglio) possono propagarsi insieme a quelle longitudinali; in essi, le direzioni degli spostamenti delle particelle e della propagazione delle onde sono reciprocamente perpendicolari. Un analogo della pressione sonora nei solidi è il tensore dello stress meccanico. Se ci sono confini nei solidi, sorgono altri tipi di onde acustiche (vedi Onde elastiche).
In base al tipo di dipendenza delle caratteristiche del campo sonoro in tempo, le onde acustiche possono avere forme diverse. Le onde acustiche armoniche in cui le caratteristiche del campo sonoro cambiano nel tempo e nello spazio secondo una legge sinusoidale (vedi Onde) sono di particolare importanza. Le onde acustiche di qualsiasi forma possono essere rappresentate come la somma (nel caso estremo, l'integrale) di onde armoniche di frequenze diverse. Come risultato della decomposizione dell'onda in semplici componenti armoniche (vedi Analisi del suono), si ottiene uno spettro di suoni.
La gamma di frequenza delle onde acustiche sotto è praticamente illimitata - in natura ci sono onde acustiche con una frequenza pari a centesimi e millesimi di un hertz. Il limite superiore della gamma delle onde acustiche è dovuto alla natura fisica della loro interazione con la materia: nei gas, la lunghezza d'onda dovrebbe essere maggiore del percorso libero medio delle molecole e nei liquidi e solidi maggiori della distanza intermolecolare o interatomica. Su questa base, il valore di 10 9 Hz, nei liquidi 10 10-10 11 Hz, nei solidi 10 12-10 13 Hz viene preso come limite di frequenza superiore nei gas. Nella gamma generale, le onde acustiche distinguono la regione del suono effettivo percepito da una persona a orecchio; i limiti condizionali di questa regione sono 16 Hz - 20 kHz (il termine "suono" viene spesso applicato alle onde acustiche nell'intero intervallo di frequenze). Sotto si trova la regione di infrasuono, sopra - ultrasuoni (2 · 10 4 Hz - 10 9 Hz) e ipoersound (10 9 Hz - 10 13 Hz). Le onde ipersoniche nei cristalli sono talvolta considerate dal punto di vista della teoria quantistica, confrontando i fononi con essi.
La propagazione delle onde acustiche è caratterizzata principalmente dalla velocità del suono. In determinate condizioni, si osserva la dispersione del suono - la dipendenza della velocità delle onde acustiche dalla frequenza. Quando si verifica la propagazione, si verifica una graduale attenuazione del suono, vale a dire una diminuzione dell'intensità delle onde acustiche. È in gran parte dovuto all'assorbimento del suono associato alla transizione irreversibile dell'energia di un'onda acustica in calore. La propagazione delle onde acustiche è considerata dai metodi dell'acustica delle onde o dell'acustica geometrica. Ad un'alta intensità di onde acustiche, si osservano distorsioni della loro forma e altri effetti non lineari (vedere Acustica non lineare).
Le onde sonore della gamma udibile servono come mezzo di comunicazione tra le persone, nonché vari rappresentanti del mondo animale. Le onde acustiche vengono utilizzate per ottenere informazioni sulle proprietà e sulla struttura di diversi media e su vari oggetti. Con il loro aiuto, vengono studiati gli ambienti naturali: l'atmosfera, la crosta terrestre, gli oceani e le caratteristiche strutturali della materia a livello microscopico vengono chiarite. Nella pratica umana, le onde acustiche vengono utilizzate per rilevare difetti nei prodotti, vengono utilizzate come uno dei metodi di diagnostica medica e vengono utilizzate per influenzare una sostanza al fine di modificarne le proprietà.
Lett.: Krasilnikov V. A. Suono e onde ultrasoniche in aria, acqua e solidi. 3a ed. M., 1960; Isakovich M.A. Acustica generale. M., 1973; Skuchik E. Fondamenti di acustica: in 2 volumi M., 1976. I.P. Golyamina.
Nell'interazione degli oggetti del mondo materiale si verificano processi fisici, accompagnati da vari effetti fisici. Un effetto fisico (FE) è inteso come un cambiamento in qualsiasi proprietà o parametro di una sostanza, corpo fisico, mezzo, campo o sistema (corpo fisico - campo medio, campo fisico - corpo fisico, corpo fisico - mezzo, ecc.) Sotto l'azione una o due quantità.
Per l'interpretazione inequivocabile del concetto di PE, si accetta la seguente definizione: effetto fisico - questo è un modello di manifestazione dei risultati dell'interazione degli oggetti del mondo materiale, effettuata attraverso campi fisici. In questo caso, il modello di manifestazione è caratterizzato da coerenza e ripetibilità con un'interazione identica.
La varietà di processi e fenomeni che si verificano in natura è dovuta a quattro tipi di interazioni: gravitazione universale, interazioni elettromagnetiche, nucleari e deboli. Ogni tipo di interazione corrisponde a determinati campi fisici, che presentano una serie di modifiche che determinano le caratteristiche dell'interazione degli oggetti materiali. Ad esempio, un campo elettrico può essere elettrostatico, variabile, vortice, ecc.
L'impatto è sempre diretto su qualche oggetto materiale.
Risultati dell'impatto- questi sono effetti che compaiono sugli oggetti (o nello spazio che li circonda), a cui sono dirette determinate influenze. I risultati dell'impatto includono anche cambiamenti nei parametri degli oggetti (dimensioni, forme, permittività, ecc.). Con costanti condizioni di interazione e proprietà dell'oggetto, si manifestano gli stessi effetti.
Schema generalizzato dell'effetto fisicopuò essere presentato nella forma mostrata in fig. 3.1. Un modello di effetto fisico caratterizza la dipendenza del risultato dell'effetto dall'effetto e dovrebbe riflettere le condizioni della relazione degli effetti fisici tra loro, fornire una descrizione quantitativa della manifestazione dell'effetto fisico, fornire una determinazione degli effetti degli effetti sotto gli effetti dati, i valori dei vari parametri dell'oggetto fisico, le caratteristiche del tempo, ecc.
Nel caso generale, il modello FE ha la forma
dove C io – i parametri io- risultato dell'esposizione; la OCH , la ADVANCED - parametri delle influenze principali e aggiuntive; ( b 1 , b 2 , b n ) - una tupla di parametri di un oggetto fisico ; t- tempo che caratterizza la manifestazione di un effetto fisico.
Per molti oggetti fisici, non sono ancora note relazioni matematiche rigorose tra l'effetto e il risultato dell'impatto. In questo caso, vengono utilizzate dipendenze empiriche o dati sperimentali.
A seconda della natura del risultato dell'esposizione, gli effetti fisici possono essere suddivisi in FE: 1) con effetti elettrici; 2) magnetico; 3) termico; 4) meccanico; 5) ottico; 6) chimica; 7) radioattivo; 8) spaziale; 9) effetti temporanei di esposizione.
Considera alcuni degli effetti fisici ampiamente utilizzati in vari campi della tecnologia, in particolare nella misurazione e nel controllo di varie quantità e oggetti fisici.
introduzione
L'elasticità è la proprietà dei solidi per ripristinare la loro forma e volume (e liquidi e gas - solo volume) dopo la fine delle forze esterne. Un mezzo elastico è chiamato un mezzo elastico. Le vibrazioni elastiche sono vibrazioni di sistemi meccanici, un mezzo elastico o parte di esso, che si presentano sotto l'influenza di disturbi meccanici. Le onde elastiche o acustiche sono disturbi meccanici che si propagano in un mezzo elastico. Un caso speciale di onde acustiche è il suono sentito da una persona, da qui il termine acustica (dal greco akustikos - uditivo) nel senso ampio della parola - la dottrina delle onde elastiche, in senso stretto - la dottrina del suono. A seconda della frequenza, le vibrazioni elastiche e le onde vengono chiamate in modo diverso.
Tabella 1 - Campi di frequenza delle vibrazioni elastiche
Le vibrazioni elastiche e le onde acustiche, in particolare la gamma ad ultrasuoni, sono ampiamente utilizzate nella tecnologia. Potenti vibrazioni ultrasoniche a bassa frequenza sono utilizzate per la distruzione locale di materiali fragili e forti (scanalatura ad ultrasuoni); dispersione (macinazione fine di solidi o liquidi in qualsiasi mezzo, come grassi in acqua); coagulazione (ingrandimento di particelle di una sostanza, ad esempio fumo) e altri scopi. Un altro campo di applicazione delle vibrazioni e delle onde acustiche è il controllo e la misurazione. Ciò include la localizzazione del suono e degli ultrasuoni, la diagnostica medica a ultrasuoni, il monitoraggio del livello del fluido, della portata, della pressione, della temperatura in recipienti e condutture, nonché l'uso di vibrazioni e onde acustiche per i test non distruttivi (NDT).
Nel suo lavoro di prova Ho in programma di prendere in considerazione metodi acustici per controllare i materiali, i loro tipi e caratteristiche.
1. Tipi di onde acustiche
I metodi di controllo acustico utilizzano onde di piccola ampiezza. Questa è un'area di acustica lineare in cui lo stress (o la pressione) è proporzionale alla deformazione. La regione di oscillazioni con ampiezze o intensità elevate, in cui tale proporzionalità è assente, si riferisce all'acustica non lineare.
In un mezzo solido illimitato, ci sono due tipi di onde che si propagano a velocità diverse: longitudinale e trasversale.
Fig. 1 - Rappresentazione schematica delle onde longitudinali (a) e trasversali (b)
L'onda u sono chiamati longitudinale un'onda o un'onda di contrazione-espansione (Fig. 1. a), poiché la direzione delle oscillazioni nell'onda coincide con la direzione della sua propagazione.
L'onda u t sono chiamati trasversale o onda di taglio (Fig. 1. b). La direzione delle oscillazioni al suo interno è perpendicolare alla direzione della propagazione delle onde e le deformazioni in essa contenute sono a taglio. Nei liquidi e nei gas non esistono onde di taglio, poiché in questi mezzi non c'è elasticità della forma. Onde longitudinali e trasversali (il loro nome generico è onde del corpo) più ampiamente usato per controllare i materiali. Queste onde sono le migliori per rilevare difetti durante la normale incidenza sulla loro superficie.
Lungo la superficie di un solido superficie (onde di Rayleigh) e testa (strisciante, quasihomogeneous) le onde .
Fig. 2 - Rappresentazione schematica delle onde sulla superficie libera di un solido: a - Rayleigh, b - head
L'onda di superficie viene utilizzata con successo per rilevare difetti vicino alla superficie del prodotto. Risponde selettivamente ai difetti in base alla profondità della loro comparsa. I difetti che si trovano sulla superficie forniscono il massimo riflesso e, a una profondità maggiore della lunghezza d'onda, non vengono praticamente rilevati.
Un'onda quasi disomogenea (testa) quasi non reagisce ai difetti superficiali e alle irregolarità superficiali; allo stesso tempo, può essere utilizzata per rilevare difetti del sottosuolo in uno strato a partire da una profondità dell'ordine di 1 ... 2 mm. Il controllo dei prodotti sottili da parte di tali onde è impedito dalle onde trasversali laterali, che vengono riflesse dalla superficie opposta dell'OK e forniscono segnali falsi.
Se due mezzi solidi sono adiacenti l'uno all'altro (Fig. 3c), i cui moduli elastici e densità non sono molto diversi, quindi lungo il confine onda stonley (o Stonsley), tali onde vengono utilizzate per controllare la connessione dei bimetalli.
Si chiamano onde trasversali che si propagano lungo l'interfaccia di due media e hanno polarizzazione orizzontale onde d'amore . Sorgono quando c'è uno strato di materiale solido sulla superficie di un semispazio solido; la velocità di propagazione in cui le onde di taglio sono inferiori rispetto a un semispazio. La profondità della penetrazione dell'onda nel semispazio aumenta con la riduzione dello spessore dello strato. In assenza di uno strato, l'onda Love in mezzo spazio si trasforma in un'onda di massa, ad es. in un piano, polarizzato orizzontalmente, onda trasversale. Le onde d'amore vengono utilizzate per controllare la qualità dei rivestimenti (rivestimenti) applicati sulla superficie.
Fig. 3 - Onde all'interfaccia di due supporti: a - un tipo di Rayleigh smorzante all'interfaccia tra un solido e un liquido, b - leggermente attenuato sulla stessa interfaccia, c - un'onda Stoneley all'interfaccia di due solidi
Se un corpo solido ha due superfici libere (piastra), allora possono esistere tipi specifici di onde elastiche. Si chiamano onde nei piatti o onde d'agnello e fare riferimento a onde normali, ad es. onde che viaggiano (trasportando energia) lungo una piastra, uno strato o un'asta, e stand-up (non trasferendo energia) nella direzione perpendicolare. Le onde normali si propagano in un piatto, come in una guida d'onda, su lunghe distanze. Vengono utilizzati con successo per controllare fogli, gusci, tubi con uno spessore di 3 ... 5 mm o inferiore.
Distinguono anche un tipo speciale di onde: ultrasuono le onde. Per loro natura, non differiscono dalle onde del raggio udibile e obbediscono alle stesse leggi fisiche. Ma l'ecografia ha caratteristiche specifiche che ne hanno determinato l'uso diffuso nella scienza e nella tecnologia. La riflessione, la rifrazione e la capacità di focalizzare gli ultrasuoni vengono utilizzate nella rilevazione di difetti ad ultrasuoni, nei microscopi acustici ad ultrasuoni, nella diagnostica medica e per studiare le macroinomogeneità di una sostanza. La presenza di eterogeneità e le loro coordinate sono determinate dai segnali riflessi o dalla struttura dell'ombra.
2. Rifrazione, riflessione, diffrazione, rifrazione delle onde acustiche
rifrazione - il fenomeno dei cambiamenti nel percorso raggio di luce (o altre onde) che sorgono all'interfaccia tra due media trasparenti (permeabili per queste onde) o all'interno di un mezzo con proprietà in continua evoluzione.
Rifrazione del suono: modifica della direzione di propagazione onda sonora quando passa attraverso l'interfaccia tra due ambienti.
Quando due media omogenei cadono sull'interfaccia (parete aria, superficie aria-acqua, ecc.), Un'onda sonora piana può parzialmente essere riflesso e rifrange parzialmente (passa nel secondo mezzo.
Un prerequisito per la rifrazione è la differenza velocità del suono in entrambi gli ambienti.
Secondo la legge di rifrazione, il raggio rifratto (OL ") si trova sullo stesso piano del raggio incidente (OL) e il normale rispetto all'interfaccia, tenuto nel punto di incidenza O. Il rapporto del seno dell'angolo di incidenza α al seno dell'angolo di rifrazione β uguale al rapporto delle velocità delle onde sonore nel primo e nel secondo ambiente C 1 e C 2 (Legge di Snell):
sinα / sinβ \u003d C 1 / C 2
Dalla legge di rifrazione deriva che maggiore è la velocità del suono in un dato mezzo, maggiore è l'angolo di rifrazione.
Se la velocità del suono nel secondo mezzo è inferiore rispetto al primo, allora l'angolo di rifrazione sarà inferiore all'angolo di incidenza, ma se la velocità nel secondo mezzo è maggiore, allora l'angolo di rifrazione sarà maggiore dell'angolo di incidenza. resistenza acustica specifica Entrambi i media sono vicini l'uno all'altro, quindi quasi tutta l'energia passerà da un mezzo all'altro.
Una caratteristica importante del mezzo è l'impedenza acustica specifica, che determina le condizioni per la rifrazione del suono al suo confine. Con una normale incidenza di un'onda piana su un'interfaccia piana tra due mezzi, il valore dell'indice di rifrazione è determinato solo dal rapporto delle impedenze acustiche di questi mezzi. Se le impedenze acustiche del supporto sono uguali, l'onda attraversa il confine senza riflessione. Nell'incidenza d'onda normale sul confine di due media, il coefficiente di trasmissione W le onde sono determinate solo dalle impedenze acustiche di questi media Z 1 \u003d ρ 1 C 1 e Z 2 \u003d ρ 2 C 2 . La formula di Fresnel (per caduta normale) ha la forma:
W \u003d 2Z 2 / (Z 2 + Z 1).
La formula di Fresnel per un incidente d'onda su un'interfaccia inclinata:
W \u003d 2Z 2 cosβ / (Z 2 cosβ + Z 1 cosα).
RIFLESSIONE SONORA - un fenomeno che si verifica quando un'onda sonora cade sull'interfaccia di due mezzi elastici e consiste nella formazione di onde che si propagano dall'interfaccia nello stesso mezzo da cui proviene l'onda incidente. Di norma, il riflesso del suono è accompagnato dalla formazione di onde rifratte nel secondo mezzo. Un caso speciale di riflessione del suono è il riflesso da una superficie libera. Di solito, viene considerata la riflessione su interfacce piatte, ma possiamo parlare della riflessione del suono da ostacoli di forma arbitraria, se le dimensioni dell'ostacolo sono significativamente maggiori della lunghezza d'onda del suono. Altrimenti ha luogo diffusione del suono o diffrazione del suono.
Misurando l'ampiezza dell'onda riflessa, possiamo stimare la dimensione dell'oggetto riflettente.
Le ampiezze (energia) riflesse dal confine di due media e trasmesse a un altro mezzo dipendono dalle caratteristiche di questi media. Questa caratteristica è chiamata impedenza acustica (impedenza caratteristica) e per ogni mezzo è descritta dall'espressione
dove r è la densità del materiale e C è la velocità dell'onda elastica in questo materiale.
L'ampiezza (energia) dell'onda riflessa dipende anche dalla forma del corpo riflettente e dalla sua posizione rispetto all'onda propagante. I parametri dell'onda riflessa sono determinati dalla forma e dalla posizione del corpo riflettente. Esaminando i parametri dell'onda riflessa, possiamo determinare la forma del difetto. Questo è molto importante per valutare il grado di pericolo (di solito i difetti del piano come le crepe sono più pericolosi dei difetti arrotondati - i pori).
Nei solidi, il modello di riflessione e trasmissione delle onde elastiche è più complesso. Le onde non sono solo riflesse dall'interfaccia, ma sono anche rifratte e trasformate (convertite da un tipo a un altro). Cosa si intende con questo? In fig. 4 mostra un diagramma dell'incidenza di un raggio d'onda longitudinale con un angolo all'interfaccia tra due mezzi solidi.
Fig. 4 - Trasformazione (trasformazione) di onde elastiche in caso di incidente sull'interfaccia di due materiali
Si vede che non uno, ma due onde si riflettono dall'interfaccia. Uno è longitudinale e l'altro è taglio (trasversale). Inoltre, l'angolo di riflessione dell'onda longitudinale, come nell'ottica, è uguale all'angolo di incidenza dell'onda longitudinale.
Anche due onde passano nel secondo mezzo. Longitudinale - con un angolo diverso dall'angolo di incidenza e taglio, il cui angolo differisce anche dall'angolo di riflessione dell'onda di taglio nel primo solido. Gli angoli di incidenza, riflessione e rifrazione obbediscono alla legge di Snell (legge sinusoidale)
Dall'espressione segue che l'angolo b è uguale all'angolo gi, poiché la velocità di propagazione nel primo mezzo è la stessa per un'onda longitudinale. In precedenza abbiamo scoperto che la velocità delle onde elastiche dipende dalle caratteristiche elastiche dei materiali e delle densità. Pertanto, gli angoli di riflessione e rifrazione dipendono anche dalle proprietà elastiche dei materiali e dalle loro densità. Quando l'angolo di incidenza è uguale a 90 0 non si verifica la trasformazione delle onde elastiche. Allo stesso tempo, la straordinaria proprietà delle onde elastiche da riflettere nelle disomogeneità all'interno del materiale che differiscono nelle caratteristiche acustiche (elastiche) viene utilizzata per rilevare i difetti. Tutti i rilevamenti di difetti ad ultrasuoni, difetti, spessimetro, ecc., Sono basati su questo principio.
Rifrazione del suono - un cambiamento nella direzione della propagazione del suono in un mezzo disomogeneo (atmosfera, oceano, spessore della terra), la velocità del suono in cui è una funzione delle coordinate.
La rifrazione del suono (RE) può essere considerata una conseguenza della rifrazione delle onde nei casi in cui le proprietà fisiche del mezzo cambiano continuamente da un punto all'altro nella direzione di propagazione dell'onda. Un caso particolare di tale mezzo è una struttura macroinomogenea costituita da molti strati omogenei sottili s1, s2, ..., sn e la velocità di propagazione delle onde sonore c varia da strato a strato in modo che c1\u003e c2\u003e ...\u003e cn o c1< c2 < ...< cn. При прохождении волны через границы между соседними слоями имеют место эффекты отражения и преломления волн, в частности, выполняются законы Снеллиуса и соотношения для коэффициентов прохождения и отражения. Результирующей картиной многократного преломления волнового луча в среде c вышеописанными свойствами является изменение направления луча: он искривляется в сторону меньшей скорости звука. При плоско-слоистой неоднородности среды лучи представляют собой плоские кривые, лежащие в плоскостях, перепендикулярных слоям. Согласно закону Снеллиуса, в таких средах выполняется соотношение (cos q)/ c = const, где q - угол скольжения, которое является уравнением луча.
Un caso più generale è il cosiddetto un mezzo uniformemente disomogeneo in cui la velocità di propagazione delle onde elastiche è una funzione continua delle coordinate. Tale mezzo non è stratificato perché non contiene contrappesi, in senso acustico, confini ai quali si soddisfano le leggi classiche di riflessione e rifrazione.
La rifrazione del suono è un fattore importante che influenza la propagazione del suono nell'atmosfera, nell'oceano e nella terra. Gli effetti di rifrazione possono anche essere osservati con la propagazione degli ultrasuoni in prodotti e materiali, se la velocità del suono in essi varia di spessore, ad esempio a causa della cementazione superficiale. Pertanto, la rifrazione del suono è la base di metodi acustici per controllare la qualità della cementazione di strutture massicce (dighe, ecc.) E il grado di compattazione dei suoli sotto il loro peso e sotto carichi esterni.
La diffrazione (avvolgimento delle onde da ostacoli) si verifica quando la lunghezza d'onda ultrasonica è comparabile (o maggiore) alla dimensione dell'ostacolo nel percorso. Se l'ostacolo è grande rispetto alla lunghezza d'onda acustica, allora non c'è fenomeno di diffrazione. Con il movimento simultaneo di più onde ultrasoniche in un tessuto in un determinato punto del mezzo, può verificarsi una sovrapposizione di queste onde. Tale sovrapposizione di onde l'una sull'altra è comunemente chiamata interferenza. Se durante il passaggio attraverso un oggetto biologico le onde ultrasoniche si intersecano, si osserva ad un certo punto l'amplificazione o l'attenuazione delle oscillazioni del mezzo biologico. Il risultato dell'interferenza dipenderà dal rapporto spaziale delle fasi delle vibrazioni ultrasoniche in un dato punto nel mezzo. Se le onde ultrasoniche raggiungono una certa parte del mezzo nelle stesse fasi (in fase), gli spostamenti delle particelle hanno gli stessi segni e l'interferenza in tali condizioni aumenta l'ampiezza delle vibrazioni ultrasoniche. Se le onde ultrasoniche arrivano in un sito specifico in antifase, lo spostamento delle particelle sarà accompagnato da segni diversi, il che porta a una diminuzione dell'ampiezza delle vibrazioni ultrasoniche.
3. Ricezione e radiazione degli ultrasuoni
Gli ultrasuoni sono vibrazioni elastiche e onde con frequenze da circa 1,5–2 × 104 Hz (15–20 kHz) a 109 Hz (1 GHz); l'intervallo di frequenza degli ultrasuoni da 109 a 1012–13 Hz è comunemente chiamato ipersound. La gamma di frequenza degli ultrasuoni può essere divisa in tre sottoregioni: ultrasuoni basse frequenze (1,5 × 104-105 Hz) - ULF, ultrasuoni a media frequenza (105 - 107 Hz) - UHF e la regione ad alta frequenza degli ultrasuoni (107-109 Hz) - UHF.
Generare Le vibrazioni ultrasoniche utilizzano una varietà di dispositivi che possono essere divisi in 2 gruppi principali: meccanico (la fonte degli ultrasuoni è l'energia meccanica di un flusso di gas o liquido) ed elettromeccanico (l'energia ultrasonica si ottiene convertendo l'energia elettrica). Gli emettitori di ultrasuoni meccanici - fischi e sirene ad aria e liquidi - si distinguono per la semplicità comparativa del dispositivo e del funzionamento, non richiedono costosi energia elettrica alta frequenza, la loro efficienza è del 10-20%. Il principale svantaggio di tutti gli emettitori meccanici ad ultrasuoni è la gamma relativamente ampia di frequenze emesse e l'instabilità della frequenza e dell'ampiezza, che non consente loro di essere utilizzati a fini di misurazione; sono utilizzati principalmente nella tecnologia ad ultrasuoni industriale e in parte come mezzo di segnalazione.
Il metodo principale di emissione degli ultrasuoni è la conversione delle vibrazioni elettriche in vibrazioni meccaniche in un modo o nell'altro. Nella gamma ULF sono possibili emettitori elettrodinamici ed elettrostatici. Gli emettitori di ultrasuoni sono ampiamente utilizzati in questa gamma di frequenza, utilizzando l'effetto magnetostrittivo nel nichel e in una serie di leghe speciali, nonché nelle ferriti. Per le radiazioni UHF e UHF, viene principalmente utilizzato il fenomeno della piezoelettricità. I principali materiali piezoelettrici per gli emettitori di ultrasuoni sono il quarzo piezoelettrico, il niobato di litio, il fosfato di diidrogeno di potassio e nella gamma di ULF e USCH, principalmente vari materiali piezoceramici. Gli emettitori magnetostrittivi sono un nucleo di un'asta o una forma ad anello con un avvolgimento attraverso il quale scorre corrente alternatae piezoelettrico - una piastra (Fig. 5) o un'asta di materiale piezoelettrico con elettrodi metallici, a cui viene applicata una tensione alternata. Nella gamma VLF, gli emettitori piezoelettrici compositi sono ampiamente utilizzati, in cui una piastra piezoceramica è fissata tra blocchi di metallo.
Fig. 5 - Radiazione (ricezione) delle onde longitudinali L da una piastra oscillante di spessore in un solido: 1 - fetta di quarzo X di spessore l / 2, dove l è la lunghezza d'onda del quarzo; 2 - elettrodi metallici; 3 - liquido (olio per trasformatori) per contatto acustico; 4 - generatore di vibrazioni elettriche; 5 - solido
La massima intensità della radiazione ad ultrasuoni è determinata dalla forza e dalle proprietà non lineari del materiale degli emettitori, nonché dalle caratteristiche dell'uso degli emettitori. La gamma di intensità nella generazione di ultrasuoni nella gamma di frequenza ultraelevata è estremamente ampia: le intensità da 10-14-10-15 W / cm 2 a 0,1 W / cm 2 sono considerate piccole. Per molti scopi è necessario ottenere intensità molto maggiori, in questi casi è possibile utilizzare il focus degli ultrasuoni.
La scelta del metodo di generazione degli ultrasuoni dipende dalla gamma di frequenza degli ultrasuoni, dalla natura del mezzo (gas, liquido, solido), dal tipo di onde elastiche e dall'intensità di radiazione richiesta.
A causa della reversibilità dell'effetto piezoelettrico, è ampiamente utilizzato per reception ultrasuoni . Lo studio del campo ad ultrasuoni può anche essere effettuato con metodi ottici: la propagazione degli ultrasuoni in qualsiasi mezzo provoca un cambiamento nel suo indice di rifrazione ottica, in modo che possa essere visualizzato se il mezzo è trasparente alla luce.
4. Ultrasuoni in vari ambienti
Le onde ultrasoniche si propagano solo nel mezzo materiale. Sono caratterizzati da una lunghezza d'onda della frequenza (f) e una velocità di propagazione (C). La lunghezza d'onda è espressa come rapporto tra la velocità di propagazione e la frequenza di oscillazione.
Il confine di frequenza tra suono e onde ultrasoniche è quindi arbitrario; è determinato dalle proprietà soggettive dell'udito umano e corrisponde al limite superiore medio di un suono udibile. Tuttavia, a causa delle frequenze più alte e, quindi, delle lunghezze d'onda ridotte, ci sono una serie di caratteristiche della propagazione degli ultrasuoni. Quindi, per UHF, le lunghezze d'onda in aria sono 3,4 310-3-3,4-10-10 cm, in acqua 1,5-10 -2 -1,5 ․10-4 cm e in acciaio 5-10 -2 - 5․10 -4 cm Le vibrazioni ultrasoniche della gamma a bassa frequenza si avvicinano alla loro proprietà fisiche ai suoni, gli ultrasuoni ad alta frequenza hanno caratteristiche che non sono peculiari dei suoni. La risposta in frequenza e la lunghezza d'onda determinano in gran parte le caratteristiche della propagazione delle vibrazioni nell'ambiente. Se gli ultrasuoni a bassa frequenza hanno la capacità di propagarsi ambiente aereo, quindi gli ultrasuoni ad alta frequenza praticamente non si diffondono nell'aria.
L'ecografia nei gas e, in particolare, nell'aria si propaga con grande attenuazione. Liquidi e solidi (in particolare i singoli cristalli) sono, di regola, buoni conduttori di ultrasuoni, in cui l'attenuazione è molto inferiore. Quindi, ad esempio, l'attenuazione degli ultrasuoni nell'acqua, il ceteris paribus, è circa 1000 volte inferiore rispetto all'aria. Pertanto, l'uso di UHF e UHF è quasi esclusivamente correlato a liquidi e solidi e solo aria ULF viene utilizzata in aria e gas. A causa della breve lunghezza d'onda degli ultrasuoni, la struttura molecolare del mezzo influisce sulla natura della sua propagazione; pertanto, misurando la velocità dell'ecografia c e il coefficiente di assorbimento α, si possono giudicare le proprietà molecolari della sostanza. Caratteristica caratteristica la propagazione degli ultrasuoni in gas e liquidi è l'esistenza di distinte regioni di dispersione, accompagnate da un forte aumento del suo assorbimento. Il coefficiente di assorbimento degli ultrasuoni in un certo numero di liquidi supera significativamente quello calcolato secondo la teoria classica e non mostra l'aumento previsto da questa teoria, che è proporzionale al quadrato della frequenza. Tutti questi effetti sono spiegati nella teoria del rilassamento, che descrive la propagazione degli ultrasuoni in qualsiasi mezzo ed è la base teorica della moderna acustica molecolare, e il principale metodo sperimentale è misurare la dipendenza di c e soprattutto α dalla frequenza e dalle condizioni esterne (densità, elasticità, viscosità, temperatura e et al.). Ad esempio, quando la temperatura dell'aria aumenta di 1 °, la velocità aumenta di 0,5 m / s.
5. Riflessione e diffusione degli ultrasuoni
Gli ultrasuoni si riflettono nell'interfaccia tra i media con diverse impedenze acustiche (resistenza complessa, che viene introdotta quando si considerano le vibrazioni dei sistemi acustici). L'entità del riflesso degli ultrasuoni è direttamente proporzionale alla differenza nelle impedenze acustiche del mezzo. L'ecografia viene riflessa da oggetti le cui dimensioni sono almeno 1/4 della lunghezza d'onda. L'angolo di incidenza degli ultrasuoni è uguale all'angolo di riflessione. Più l'angolo di incidenza si avvicina a 90 gradi, maggiore è l'entità dell'ecografia riflessa. La qualità della sua visualizzazione, principalmente il contrasto dell'immagine, dipende dalla capacità del tessuto di riflettere. Il coefficiente di riflessione (KO) è determinato dal rapporto delle impedenze acustiche di due mezzi tissutali adiacenti. Si distinguono tre tipi di riflettori in base al rapporto tra la lunghezza d'onda della radiazione della sonda e la dimensione degli oggetti di riflessione:
I) Riflettori singoli più piccoli della lunghezza d'onda. Riflettono gli ultrasuoni secondo la teoria di Rayleigh della diffusione diffusa in tutte le direzioni. L'ampiezza dei segnali provenienti dai riflettori diffusi è trascurabile.
II) Riflettori le cui dimensioni sono commisurate alla lunghezza d'onda. In questo caso, l'ampiezza dei segnali dell'eco aumenta.
III) Riflettori a specchio, le cui dimensioni sono molto maggiori della lunghezza d'onda. In questo caso, il riflesso diventa direzionale e l'ampiezza dei segnali di eco aumenta ancora di più. In ambienti biologici reali, di solito sono presenti tutti e tre i tipi di riflettori.
Se ci sono disomogeneità nel mezzo, si verifica la dispersione del suono, che può cambiare in modo significativo il semplice quadro della propagazione degli ultrasuoni e, in ultima analisi, causare anche l'attenuazione delle onde nella direzione iniziale della propagazione.
6. Metodi acustici nei test non distruttivi
Per il metodo acustico di test non distruttivi, vengono utilizzate le vibrazioni delle gamme ultrasoniche e sonore con una frequenza da 50 Hz a 50 MHz. L'intensità delle oscillazioni è generalmente ridotta, non supera 1 kW / m 2. Tali oscillazioni si verificano nella regione delle deformazioni elastiche del mezzo, dove sollecitazioni e deformazioni sono collegate da una dipendenza proporzionale (acustica lineare).
Oltre all'elasticità del volume, in corpo solido C'è una forma elastica, quindi due tipi di onde possono propagarsi nel corpo: longitudinale e trasversale. Le onde acustiche nei solidi sono caratterizzate da spostamento, velocità vibrazionali o tensori di deformazione o stress.
Per il controllo, vengono utilizzati diversi tipi (modalità) di onde, che differiscono nella direzione delle oscillazioni delle particelle, nella velocità di propagazione e in altri segni.
Nel volume di un corpo solido, come menzionato sopra, le onde longitudinali e trasversali possono propagarsi. In un'onda longitudinale, le velocità vibrazionali delle particelle del mezzo coincidono con la direzione di propagazione dell'onda, in un'onda trasversale sono perpendicolari ad essa.
Sono noti molti metodi di prova acustica non distruttiva (Fig. 5), un po ' sono applicati in diverse opzioni. Sono divisi in due grandi gruppi: metodi attivi e passivi.
I metodi attivi si basano sull'emissione e la ricezione delle onde elastiche, passive - solo sulla ricezione delle onde, la cui fonte è l'oggetto controllato stesso.
I metodi attivi sono suddivisi in metodi di trasmissione, riflessione, combinati (usando sia trasmissione che riflessione), impedenza ed autofrequenza.
I metodi di trasmissione (Fig. 6) utilizzano trasduttori di emissione e ricezione situati su un lato diverso o un lato del prodotto controllato. Applicare una radiazione pulsata o (meno comunemente) continua e analizzare il segnale passato attraverso l'oggetto controllato.
I metodi di passaggio includono:
1. metodo dell'ombra di ampiezza;
2. metodo dell'ombra temporanea;
3. Metodo velosimetrico.
Fig. 6 - Metodi di passaggio: a - ombra; b - ombra temporanea; in - Velosymmetric: 1 - generatore; 2 - emettitore; 3 - oggetto di controllo; 4 - ricevitore; 5 - amplificatore; 6 - misuratore di ampiezza; 7 - contatore del tempo di funzionamento; Misuratore a 8 fasi
I metodi di riflessione (Fig. 7) utilizzano sia uno che due trasduttori; applicare radiazioni pulsate. I seguenti metodi di rilevamento dei difetti sono riferiti a questo sottogruppo:
1. metodo dell'eco;
2. metodo echo-mirror;
3. metodo delta;
4. metodo del tempo di diffrazione;
5. metodo di riverbero.
Fig. 7 - Metodi di riflessione: a - eco; b - echo-mirror; c - il metodo delta; g - diffrazione temporale; d - riverbero: 1 - generatore; 2 - emettitore; 3 - oggetto di controllo; 4 - ricevitore; 5 - amplificatore; 6 - sincronizzatore; 7 - indicatore
I metodi combinati (Fig. 8) utilizzano i principi di trasmissione e riflessione delle onde acustiche:
1. metodo mirror-shadow;
2. metodo dell'ombra dell'eco;
3. metodo echo-through.
Fig. 8 - Metodi combinati mediante trasmissione e riflessione: a - ombra speculare; b - ombra dell'eco; in - echo-through: 2 - emettitore; 4 - ricevitore; 3 - oggetto di controllo
I metodi di autofrequenza (Fig. 9) si basano sulla misurazione di queste frequenze (o spettri) delle oscillazioni degli oggetti controllati. Le frequenze naturali sono misurate all'eccitazione nei prodotti di vibrazioni sia forzate che libere. Le vibrazioni libere sono di solito eccitate da shock meccanici, vibrazioni forzate - dall'influenza della forza armonica di una frequenza variabile.
Fig. 9 - Metodi delle frequenze naturali. Metodi di oscillazione: forzato: a - integrale, b - locale; gratuito: in - integrale, g - locale. 1 - generatore di oscillazioni continue di frequenza variabile; 2 - emettitore; 3 - oggetto di controllo; 4 - ricevitore; 5 - amplificatore; 6 - indicatore di risonanza; 7 - modulatore di frequenza; 8 - indicatore; 9 - analizzatore di spettro; 10 - vibratore d'urto; 11 - unità di elaborazione delle informazioni
I metodi di impedenza (Fig. 10, a) utilizzano la dipendenza delle impedenze dei prodotti durante le loro vibrazioni elastiche dai parametri di questi prodotti e la presenza di difetti in essi. I metodi acustici passivi si basano sull'analisi delle vibrazioni elastiche delle onde che si verificano nell'oggetto più controllato. Il metodo passivo più caratteristico è il metodo di emissione acustica (Fig. 10, b). Il fenomeno dell'emissione acustica è che le onde elastiche vengono emesse dal materiale stesso a seguito della ristrutturazione locale dinamica interna della sua struttura. Fenomeni come la comparsa e lo sviluppo di crepe sotto l'influenza di un carico esterno, trasformazioni allotropiche durante il riscaldamento o il raffreddamento, il movimento dei cluster di dislocazione sono le fonti più caratteristiche di emissione acustica. I trasduttori piezoelettrici a contatto con il prodotto ricevono onde elastiche e consentono di determinare il luogo della loro sorgente (difetto).
Fig. 10 - Metodi di controllo: a - impedenza; b - emissione acustica: 1 - generatore; 2 - emettitore; 3 - oggetto di controllo; 4 - ricevitore; 5 - amplificatore; 6 - unità di elaborazione delle informazioni con indicatore
Metodi acustici passivi sono diagnostica delle vibrazioni e diagnostica del rumore. Nel primo caso, i parametri di vibrazione di una particolare parte o assieme (rotore, cuscinetti, pale di turbina) vengono analizzati utilizzando ricevitori di tipo a contatto, nel secondo viene studiato lo spettro di rumore del meccanismo di funzionamento, di solito usando ricevitori per telefono bagnato.
Secondo la caratteristica di frequenza, i metodi acustici sono divisi in bassa e alta frequenza. I primi includono vibrazioni nel suono e bassa frequenza (fino a diverse decine di kHz), gamme di frequenze ultrasoniche. Il secondo include oscillazioni nella gamma di frequenze ultrasoniche ad alta frequenza: di solito da diverse centinaia di kHz a 20 MHz. I metodi ad alta frequenza sono comunemente chiamati ultrasuoni.
conclusione
Durante la presentazione del materiale, è stato raccontato il raggiungimento della teoria e della pratica nella risoluzione di vari problemi di controllo acustico. I metodi acustici si sviluppano lungo il percorso di ricerca di nuovi modi per risolvere i problemi acustici considerati, vale a dire lo sviluppo di metodi per l'emissione e la ricezione di impulsi brevi con uno schema di radiazione stretto con un requisito ridotto per il contatto acustico, migliorando il rapporto segnale-rumore quando si monitorano materiali con una struttura anisotropa a grana grossa; raggiungere l'alta risoluzione; sviluppo di metodi altamente informativi per valutare la forma e la dimensione dei difetti; visualizzazione dei risultati del controllo.
Un altro approccio per determinare le tendenze di sviluppo si basa su compiti derivanti dai requisiti del settore. Qui puoi nominare i requisiti per il controllo di nuovi materiali come plastica rinforzata, cermet, la creazione di metodi altamente efficaci per il controllo della saldatura a pressione, la misurazione delle sollecitazioni interne nei prodotti, la previsione garantita della sicurezza degli oggetti e molti altri.
Per risolvere questi problemi, trovano nuovi metodi e metodi di controllo, offrono nuovi materiali piezoelettrici, ampliano la gamma di frequenza masterizzata, sviluppano nuove apparecchiature con maggiore sensibilità e mezzi efficaci per presentare informazioni, conducono ricerche su radiazioni, propagazione, diffrazione delle onde e metodi per l'elaborazione dei risultati del controllo.
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applicazione
1. La proprietà dei corpi di ripristinare la loro forma e volume dopo la cessazione dell'azione delle forze esterne è ...
a) elasticità
b) creep
c) durezza
2. Oscillazioni di un sistema meccanico, un mezzo elastico, o parti di esso, derivanti dall'azione di un disturbo meccanico - questo è ...
a) vibrazioni meccaniche
b) vibrazioni elastiche
c) oscillazioni cicliche
3. Gamma sonora udibile
a) inferiore a 20 Hz
b) sopra 10 9 Hz
c) 20-20 * 10 3 Hz
4. Onde con una frequenza di oscillazione di 20 * 10 3 ... 1 * 10 9 Hz
a) ipersound
c) infrasuono
c) ultrasuoni
5. L'onda u sono chiamati ... un'onda o un'onda di espansione-contrazione, perché la direzione delle oscillazioni nell'onda coincide con la direzione della sua propagazione.
a) longitudinale
b) trasversale
c) Rayleigh
6. L'onda u t chiamato ... o un'onda di taglio.
a) longitudinale
b) trasversale
c) Rayleigh
7. Un'onda di superficie viene utilizzata per identificare i difetti ...
a) vicino alla superficie del prodotto
b) nella profondità del prodotto
c) accanto al prodotto
8. Il metodo principale per l'emissione degli ultrasuoni ...
a) la conversione delle vibrazioni meccaniche in elettriche
b) la conversione delle vibrazioni elettriche in luce
c) la conversione delle vibrazioni elettriche in meccaniche
9. Per ricevere ultrasuoni è ampiamente usato
a) effetto della luce
b) effetto piezoelettrico
c) multieffetto
10. Le onde ultrasoniche si propagano solo nel ... mezzo
a) materiale
b) immateriale
c) interattivo
11. L'ecografia nei gas si sta diffondendo ...
a) senza attenuazione
b) con minore attenuazione
c) con grande attenuazione
12. Il riflesso degli ultrasuoni si verifica al confine con ... impedenze acustiche
a) lo stesso
b) diverso
c) qualsiasi
13. Per il metodo acustico dei test non distruttivi applicare le vibrazioni delle gamme di frequenza ultrasonica e sonora ...
a) 50 Hz - 50 MHz
b) 10 Hz - 10 MHz
c) 100 Hz - 100 MHz
14. Le onde possono propagarsi nel corpo:
a) diagonale e trasversale
b) angolare e longitudinale
c) longitudinale e trasversale
15. Emissione e ricezione di convertitori situati su un lato diverso o un lato del prodotto controllato, utilizzare ...
a) metodi di riflessione
b) metodi di passaggio
c) metodi delle frequenze naturali
16. I metodi di passaggio includono:
a) metodo dell'ombra di ampiezza
b) metodo ombra temporanea
c) metodo velosimetrico
d) tutto quanto sopra
17. Applica radiazione pulsata, usa sia uno che due convertitori, in ...
a) metodi di riflessione
b) metodi di passaggio
c) metodi di autofrequenza
18. I principi della trasmissione e della riflessione delle onde acustiche sono utilizzati in ...
a) metodi combinati
b) metodi di passaggio
c) metodi di autofrequenza
19. I metodi acustici passivi sono:
a) metodi di riflessione e frequenze naturali
b) metodi di trasmissione e riflessione
c) diagnostica delle vibrazioni e diagnostica del rumore
20. Un cambiamento nella direzione di propagazione di un'onda sonora mentre attraversa l'interfaccia tra due media è ...
a) riflessione
b) rifrazione
c) attenuazione
21. Il fenomeno che si verifica quando un'onda sonora cade sull'interfaccia di due media elastici e consiste nella formazione di onde che si propagano dall'interfaccia nello stesso mezzo da cui proviene l'onda incidente ...
a) riflessione
b) rifrazione
c) attenuazione
22. Cambiando la direzione della propagazione del suono in un mezzo disomogeneo (atmosfera, oceano, spessore della terra), la velocità del suono in cui è una funzione delle coordinate, è ...
a) riflessione
b) rifrazione
c) rifrazione
23. È possibile determinare la forma del difetto esaminando i parametri ...
a) onda rifratta
b) onda riflessa
c) onda incidente
24. La base dei metodi acustici per monitorare la qualità della cementazione di strutture massicce (dighe, ecc.) E il grado di compattazione dei suoli sotto il loro stesso peso e sotto carichi esterni si trova ...
a) riflessione
b) rifrazione
c) rifrazione
25. Quando la lunghezza dell'onda ultrasonica è comparabile (o maggiore) con la dimensione dell'ostacolo lungo la strada, c'è ...
a) rifrazione
b) diffrazione
c) interferenza
1.a, 2.b, 3.c, 4.c, 5.a, 6.b, 7.a, 8.c, 9.b, 10.a, 11.c, 12.b, 13. a, 14.c, 15.b, 16.d, 17.a, 18.a, 19.c, 20.b, 21.a, 22.c, 23.b, 24.c, 25.c.