Способ визуализации акустических полей

 

0rlmCAn E

ИЗОБРЕТЕйИЯ

К АВТОРСК©МУ СЗИ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик р>834502 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0308 9 (2т) 2805416/25-28 р )м. к.з с присоединением заявки N9

6 01 и 29/04

Государствеииый комитет

СССР ао декам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300581. Ьоллетень 2o

Дата опубликования описания 30 ° 05. 81 (53) УДХ 820.179. .1б (088.8) (72) Автор изобретения

Ю.Н. Власов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ !

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в акустике и дефектоскопик для визуализации звуковых полей.

Известен способ визуализации акустических полей, заключающийся в регистрации светорассеивающих частиц, смещающихся в эоны повышенного дав- . ления акустического поля (1j.

Недостатком способа является ограннченность в размерах полей визуализации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ визуализации акустических полей, заключающийся в том, что в акустическом поле размещают термочувствительный элемент и фиксируют локальные изменения теплофизических параметров этого элемента, по которым судят об акустическом поле (21 .

Недостатком: этого способа является необходимость применения сложного оборудования в виде теневого прибора.

Цель изобретения — упрощение процесса визуализации.

Поставленная цель достигается тем, что перегревают термочувствительный элемент электрическим током, а оь изменении теплофизическнх параметров судят по излучательной способности точек термочувствительносо элемента.

Величину электрического тока задают из условия свечения термочувствительного элемента в отсутствии акустического поля, а регистрацию

® кзлучательной способности термочувствктельного элемента прк визуализации акустического поля проводят в оптическом диапазоне.

Причем величину электрического тока задают кэ условия получения темиокрасного свечения термочувствительного элемента в области максимального значения интенсивности акустического поля.

Кроме того, величину электркческого тока эадейот кэ условия отсутствия свечения термочувствительного элемента в области максимальной интенсивности акустического поля.

Механизм визуализации акустического поля при этом следующий.

Облучение акустическими волнами термочувствительного элемента, пере,гретого относительно окружающей сре ды, ведет к его охлаждению, причем, 834502

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4059/66 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 это охлаждение повышается с увеличением интенсивности акустического поля. Ввиду значительной инерционности термочувствительного элемента ои не реагирует на.мгновенную скорость, а усредняет ее действие по времени.

Охлаждение ведет к уменьшению его излучательной способности (яркости) в местах присутствия акустических волн.

Яркость элемента является одиознач- о ной функцией звукового давления. Это позволяет проводить визуализацию звуковых полей, регистрируя яркость свечения термочувствительного элемента в различных его местах.

Способ осуществляется следующим образом.

Термочувствительный элемент, например металлическую сетку, помещают в акустическое поле и нагревают с помощью электрического тока до свече- 20 ния. Интенсивность звука, падающая на различные точки термочувствительного элемента, различна в силу его неравномерного поглощения и ослабления в области .неоднородности по сравнению с фоном. Из-за этого также различна интенсивность теплообмена элемента со средой в различных его областях, что приводит к отличию в свечении его точек. Регистрируя параметры это- ЗО го свечения, определяют акустическое поле.

На практике возникает необходимость визуализации двух видов акустических неоднородностей: резковыраженных,имекнцих место при дефектоскопии иэделий (например пустота в детали), и плавноменякнцихся, необходимость визуализации которых возникает, например, при определении диаграммы направленностей громкоговорителей. 40

В первом случае наилучшего эффекта визуализации добиваются, когда в темноте на светящемся фоне получают темное пятно. Дпя реализации подОбного эффекта величину электрического 45 тока через термочувствительный элемент задают из условия отсутствия свечения s области неоднородности.

Если дефект представляет собой инородное, более плотное, включение, цо то на темном фоне элемента получается яркое пятно, несущее информацию о форме и размерах дефекта.

Во втором случае выше описанные режимы приводят к потере части инфор- 5 мации об исследуемом объекте, так

5 как при этом для качественной визу" ализации необходима не контрастность, а широта изображения неоднородности.

Поэтому величину электрического тока задают иэ условия получения темнокрасного свечения в области максимальной интенсивности акустического поля.

Приведенные режима являются.определяющими при практической реализации предлагаемого способа, так как позволяют не только повысить качество визуализации, но и уменьшить погрешности, обусловленные явлениями теплопереноса, а также сократить расход электроэнергии.

Способ по сравнению с известными прост в реализации и обладает значительно большими возможностями при визуализации сравнительно больших акустических полей и полей давления в газовых средах.

1. Способ визуализации акустических полей, заключающийся в том, что в акустическом поле размещают термочувствительный элемент и фиксируют локальные изменения теплофизических параметров этого элемента, по которым судят об акустическом поле, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса визуализации, перегревают термочувствительный элемент электрическим током, а об изменении теплофизических параметров судят по излучательной способности точек термочувствительного элемента.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что величину электрического тока задают из условия свечения термочувствительного элемента в отсутствии акустического поля, а регистрацию излучательной способности термочувствительного элемента при визуализации акустического поля проводят в оптическом диапазоне.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что величину электрического тока задают иэ условия получения темнокрасного свечения термочувствительного элемента в области максимального значения интенсивности акустического поля.

4. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что величину электрического тока задают из условия отсутствия свечения термочувствительного элемента в области максимальной интенсивности акустического поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3.6В3.679, кл. 73-67.5, 1972.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 102951, кл. 6 01 и 29/04, 1950 (прототип).