Entwicklung einer Meßtechnik zum integralen Messen der Energiedichte in stehenden Ultraschall-Wellenfeldern

Die Erwarmung von Kunststoffen durch Ultraschallenergie im 20 kHz-Bereich hat in jUngster Zeit auf zweierlei Weise Anwen dung gefunden, bei der Verarbeitung von Kunststoffen und bei der Ausmessung von Schallfel-ern durch Integralsonden [1]. In beiden Fallen wird die Umwandlung von Schallenergie in Warme ausgenutzt, die durch den Erhaltungssatz ~ (1) div J + Q = 0 ~ J Energiestromdichtevektor Q Warmeleistung/Volumeneinheit beschrieben wird. Die vorliegende Arbeit untersucht die Dissi pation von Ultraschallwellen in kugelformigen Absorbern, deren Abmessungen klein zur Wellenlange sind. Absorber dieser Art werden in den Integralsonden zur Messung der Energiedichte in FlUssigkeiten eingesetzt. Die durchgefUhrten Messungen sollen darUber Aufschlu~ geben, wieweit die absorbierte Energie von den Eigenschaften, der Vor geschichte und den Einsatzbedingungen der Absorber abhangt. Durch diese Untersuchungen werden die benotigten experimentellen Grundlagen fUr die Ultraschall-Me~technik gewonnen. - 3 - 2. Untersuchungen an Einzelabsorbern 2.1 Me~prinzip Der geplante Einsatz der Absorberkugeln - die Ausmessung von Schallfeldern in Flussigkeiten - legt es nahe, ihre Dissipation mit einem abgewandelten Nachhallverfahren zu bestimmen.

Inhalt
1. Einleitung.- 2. Untersuchungen an Einzelabsorbern.- 2.1 Meßprinzip.- 2.2 Herleitung einer zur absorbierten Energie proportionalen Größe aus den Nachhallzeiten.- 2.3 Versuchsaufbau.- 2.4 Herleitung der Korrekturkurve.- 2.5 Herstellung der Absorber.- 2.6 Durchgeführte Meßprogramme.- 2.7 Ausführung der Messungen.- 2.8 Fehlerbetrachtung.- 2.9 Diskussion der Ergebnisse an Einzelabsorbern.- 3. Untersuchungen an Integralsonden.- 3.1 Die Integralsonde.- 3.2 Absorberauswahl.- 3.3 Die Leistungsbilanz an Integralsonden.- 3.4 Versuchsaufbau.- 3.5 Durchgeführte Meßprogramme.- 3.6 Ausführung der Messungen.- 3.7 Meßergebnisse.- 4. Zusammenfassung.- 5. Literaturverzeichnis.- 6. Abbildungen.- 7. Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen.

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