Способ измерения параметров электроакустического преобразователя

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом , вводят ультразвуковые колебаНИН в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудно-частотной характеристике преобразователя, о т личающ .ийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательное-; ти прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность воз{5уждающих прямоугольных импульсов t-i, в пределах от ti.0,5/fn до t 0,5/fj , где г„ , fa -нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы преобразуют по закону , jg где Ко - положительное число; w - текущая частота спектра принятого сигнала , а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих на частоте ,5/u,B

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Ш, ц511 0 01 И 29/04

QCYQAPCTBEHHblA HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ",,",. :"!

1 р

Р

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3570232/25-28 (22) 01.04.83 (46) 15.09.84. Бюл. Р 34 (72) А.Ф.Мельканович и И.И.Арбит (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. Под ред. B.Â.Êëþåâà. М., "Машиностроение", 1976, с. 151.

2. Методы неразрушающих испытаний. Под ред. P.(карпа. М., "Мир", 1972, с. 76-77 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудно-частотной характеристике преобразователя, о т— л и ч а ю щ .и и с я тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательнос-, ти прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность возбуждающих прямоугольных импульсов i в пределах от - =0.5/Г» до z =О, 5/fq где Г„, fq -нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы преобразуют по закону К=К,Ю, щ где К вЂ” положительное число; ы — те куцая частота спектра принятого сигнала, а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют С путем измерения значений спектральных составляющих на частоте i - =0,5/С;,Я

1113737

Изобретение относится к неразруш сющему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле для измерения амплитудно-частотных характеристик электроакустических преобразователей.

Известен способ измерения параметров электроакустического преобразователя. заключающийся в том. что преобразователь возбуждают радиоим» пульсом с прямоугольной огибающей, акустический сигнал вводят в акустическую нагрузку (образец 1, принятый преобразователем сигнал усиливают и измеряют отношение амплитуд принятых сигналов и импульсов возбуждения в 15 разных точках рабочей области частот l13 .

Однако известный способ имеет малую производительность, вызванную необходимостью измерения отношений амплитуд принятых сигналов и импульсов возбуждения в разных точках рабочей области частот, и невысокую точность определения параметров передаточных функций вследствие модулирования при-р5 пятого сигнала из-за резонансных свойств линий задержки преобразователей, а также сложности создания генератором правильной формы радиоимпульса на комплексной нагрузке.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения параметров электроакустического преобразователя, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудно- 40 частотной характеристике преобразователя (23.

Этот способ имеет невысокую точность измерения за счет введения дополнительной погрешности при измере- 45 нии огибающей спектра импульса возбуждения и малую производительность.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений. 50

Эта цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров электроакустического преобразователя, заключающемуся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудночастотной характеристике преобразо- 60 вателя, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность воз- 65 буждающих прямоугольных импульсов. в пределах от b, =0,5/f до 2 =0,5/ где f„ и f — нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы по закону К = К,60, где К вЂ” положительное число, Ы вЂ” текущая частота спектра принятого сигнала„ а амплитудно-час тотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих на частоте f = 0 5/i .

На чертеже представлено „стройство, реализующее предложенный способ.

Устройство содержит генератор 1 двухполярных прямоугольных импульсов тока, выход которого соединен с исследуемым преобразователем 2, а также с соединенными последовательно усилителем 3 напряжения, временным селектором 4, функциональным преобразователем 5. Выход функционального преобразователя 5 соединен с осциллографом 6 и анализатором 7 спектра. Цепь синхроимпульсов от генератора 1 двухполярных прямоугольных импульсов тока подключена к вторым входам временного селектора 4 и осциллографа б. Исследуемый преобразователь 2 установлен на акустической нагрузке 8.

Способ реализуется следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает ограниченную периодическую последовательность прямоугольных импульсов тока чередующейся полярности, которая подается на преобразователь 2. Выработанный импульс упругих волн вводят в акустическую нагрузку 8. Затем принимают эхо-импульс, отраженный от противоположной грани нагрузки 8, преобразователем 2 преобразуют его и подают на вход усилителя 3 напряжения, временного селектора 4, который пропускает на вход функционального преобразователя 5 только первый эхо-импульс.

В функциональном преобразователе

5 спектр импульса принятого эхо-импульса преобразуется (дифференцируатся1 по закону K--К в и передается на входы осциллографа 6 и анализатора

7 спектра.

Выбор возбуждающего сигнала в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующейся полярности связан с тем, что при преобразовании этого импульса функциональным преобразователем модуль спектра имеет максимум при частоте

0,5 величина которого зависит только от амплитуды импульса возбуждения и от числа импульсов.

Затем плавно изменяют длительность прямоугольных импульсов от 4=-1/2f„ до с =1/2г и определяют амплитуд1113737

Составитель Г.Федоров

Редактор Н.Ивыдк"я Техред И. Асталош Корректор А.Тяско

Заказ 6612/37 ираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303-, Иосква, Е-35 Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППН"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 но-частотную характеристику преобразователя путем измерения значений спектральных составляющих на соответствующих частотах f. = 4, . При длительности,, при которой наблюдается максимальная амплитуда спектра, определяется частота максимума преобразования и коэффициент преобразования.

Предлагаемый способ измерения параметров электроакустического преобразователя позволяет значительно повысить производительность измерений, поскольку возбуждение преобразователя электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующей полярности с изменением их длительности и преобразованием принятых сигналов позволяет непосредственно определять амплитудно-частотную характеристику преобразователя путем измерения значений спектральных составляющих на соответствующих частотах. а также повысить точность измерения благодаря исключению погрешности измерения спектра импульсов возбуждения.