Техника - молодёжи 1962-03, страница 9
В наши дни ультразвук, то есть не воспринимаемые челозечес-ким ухом высокочастотные ззу-ковые колебания, находит самое широкое применение в различных областях науки и техники. Рассказать обо всех применениях ультразвука в одной, хотя бы большой, статье невозможно, и поэтому мы ограничимся наиболее важными и интересными, на наш взгляд, «профессиями» неслышимых звуков. ПРИНИМАЯ ЭХО-СИГНАЛ... , Физическая природа слышимого и ультразвука совершенно одинакова, однако ультразвук имеет одну очень важную особенность — весьма короткую длину волны, что позволяет концентрировать его в узкие пучки, напоминающие острый луч радиолокатора. Именно эта особенность определила первое практическое применение ультразвука. В 1914—1918 гг. французский физик П. Ланжевен совместно с русским инженером К. Шиловским применил ультразвуковые сигналы для обнаружения погруженных подводных лодок. Сконструированный для этой цели излучатель устанавливался под килем корабля и посылал в океан в выбранном направлении короткий ультразвуковой сигнал, или, как говорят, ультразвуковой импульс. Момент посылки регистрировался световой отметкой на экране прибора. Послав импульс, излучатель переключался на прием и «слушал», не придет ли отраженный сигнал. Если на пути ультразвукового импульса не было препятствий, он уходил в океан и терялся бесследно. В тех же случаях, когда на его пути попадалась подводная лодка или скала, возникал эхо-сигнал, который бежал обратно к пославшему его прибору, «принимался» им и вызывал появление на экране второй световой отметки. Приход эхо-сигнала свидетельствовал о наличии в море предмета, плотность которого отлична от воды, а взаимное расположение световых отметок на экране давало возможность определить расстояние до обнаруженного предмета. На этом принципе, а он, кстати, лежит в основе радиолокации, работает целое семейство ультразвуковых приборов, и среди них — такой распространенный прибор, как эхолот. Он излучает ультразвуковые импульсы вертикально вниз, и к прибору приходят эхо-сигналы, отраженные от морского дна. Поэтому положение световых отметок на экране дает возможность определить глубину моря под дном корабля. В современных эхолотах результаты измерений непрерывно регистрируются на движущейся бумажной ленте. При этом на лентэ появляется запись профиля дна в виде линии, толщина которой зависит от характера грунта. В тех местах, где обнажаются твердые породы, появляется четкая тонкая линия; при наличии ила сигнал проникает в глубь грунта, линия делается расплывчатой, широкой. Это позволяет использовать эхолот при изучении подводных оползней, столь опасных для подводного кабеля. Прибором, очень похожим на эхолот, пользуются для разведки промысловой рыбы. Эхо-сигнал возникает в этом случае в результате отражения ультразвуковых импульсов от плавательных пузырей рыб. Ультразвуковые приборы позволяют не только обнаруживать косяки рыбы, но и определять их размеры. ПРИДИРЧИВЫЙ КОНТРОЛЕР Советский Союз — родина ультразвуковых методов контроля качества изделий. Советский ученый С. Я. Соколов использовал для этой цели способность ультразвуковых волн, почти не ослабляясь, проходить большие толщи металлов, но значительно терять мощность в том случае, если на их пути попадается даже очень тонкая трещина. Чтобы проверить качество какой-либо детали, к ее противоположным сторонам плотно прижимают излучатель и приемник ультразвуковых сигналов. Если в детали нет дефектов, то ультразвук свободно проходит сквозь нее и регистрируется приемником. Расположенная на пути ультразвука трещина или наполненная воздухом раковина резко ослабляет или совсем поглощает энергию ультразвуковой волны. В качестве иллюстрации этого метода можно указать на сконструированный группой советских ученых прибор для контроля стальных листов. Погруженный в воду лист (в жидкости ультразвук так же, как и обычный звук, распространяется несравненно легче, чем в воздухе) движется между. целым рядом расположенных один напротив другого излучателей и приемников ультразвука. Специальное приспособление, последовательно включая излучатели, создает бегущий ультразвуковой луч, который 50 раз в секунду пересекает движущийся лист. Зафиксированные приемниками импульсы поступают в счетно-решающее устройство, подающее сигналы на регистрирующий аппарат, который в случае обнаружения дефекта укажет его место и даже вычертит конфигурацию на движущейся ленте электротермической бумаги. В одной из первых таких установок, имеющей 64 пары вибраторов, скорость движения контролируемого листа составляет 10 м/мин. При толщине листа до 60 мм прибор уверенно «зарисовывает» дефект размером 20 X 20 мм, Б. КУДРЯВЦЕВ, профессор, доктор химических наук Рис. Ф. БОРИСОВА НОВЫЕ ПРОФЕССИИ |
