ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные характеристики высокочастотных преобразователей из "Неразрушающий контроль Т3" Коэффициенты преобразования иногда определяют через отношения других величин. Например, если амплитуда упругой волны измеряется по смещению частиц, то в коэффициентах преобразования вместо давления используется смещение. [c.64] В режиме приема считают, что генератор отсутствует (его импеданс равен нулю), а напряжение снимают с активного сопротивления (выводыЕй Г). [c.64] Условные обозначения 7 - пьезоэлемент 2 - объект контроля 3 - электрод - электрет 5 - полюс магнита 6 - катушка 7 - лазер 8 - полупрозрачное зеркало 9 - зеркало 10- фотоумножитель. [c.65] Примечание. Для оптического способа показана только схема приема. [c.65] На рис. 1.37 в качестве примера показано изменение коэффициента двойного преобразования от частоты для конкретного преобразователя [132]. Эту зависимость называют амплитудно-частотной характеристикой АЧХ). Рассмотрен случай преобразователь из ЦТС имеет демпфер с 2о=6-10 Па-с/м и излучает в призму из оргстекла. Кривые соответствуют разным добротностям электрического колебательного контура Qg. [c.66] Обычно понятие ширина полосы пропускания применяют к колебательным системам с четко выраженным максимумом, как показано на рис. 1.37 внизу. В этом случае рабочая частота соответствует максимуму коэффициента двойного преобразования. Это понятие также распространяют на более сложные системы. [c.66] Форма АЧХ с минимумом при ///о =1 характерна для двух сильносвязанных колебательных систем. В данном случае это электрический контур с большим 2э и пьезопластина из ЦТС с большими значениями (5 и [132, 247]. Когда 2э становится 1, электрический контур перестает быть колебательным, в этом случае минимум отсутствует и система имеет один максимум. На АЧХ с пьезопластиной из кварца система также имеет один максимум, что объясняется слабой связью колебательных систем малым значением р . [c.66] Как отмечалось в разд. 1.1.1, чем шире полоса пропускания, тем более короткие импульсы может излучать и принимать преобразователь (из этого общего правила возможны исключения). Искажение формы электрического зондирующего импульса при образовании эхосигнала, показанное на рис. 1.5, связано именно с недостаточной полосой пропускания ПЭП, равной -0,2. В случае, показанном на рис. 1.37, широкополосность достигается согласованием параметров преобразователя и электрического колебательного контура. Максимальная широкополосность получается, когда два максимума сливаются и образуют плато. На рис. 1.37 это наблюдается при добротности электрического контура = 3,5. [c.66] Применение в наклонном преобразователе композиционной пьезопластины обеспечивает одновременно повышение коэффициента преобразования и расширение полосы пропускания частот за счет лучшего согласования (лучшего перехода энергии) пьезопластины с материалом призмы. В этом случае даже отпадает необходимость в демпфере. [c.67] Даниловым (ЦНИИТмаш) разработана компьютерная программа, позволяющая рассчитать амплитуду и форму импульса при излучении и приеме с учетом сложных электрических связей ПЭП с прибором и наличия промежуточных слоев между пьезопластиной, ОК и демпфером [114, 115, 118]. Рассматривается также распространение импульса в акустическом тракте дефектоскопа, включая призму наклонного преобразователя. Сопоставление экспериментальных и расчетных импульсов, полученных от отверстия диаметром 6 мм в СО-2 наклонным преобразователем на частоту 2,5 МГц, с дефектоскопом УД2-12 показало, что результаты совпадают с погрешностью -10 %. [c.67] Компьютерная модель позволяет изменять размеры и конструкцию преобразователя, вводить дополнительные слои между пластиной и ОК, варьировать параметры демпфера. Моделирование с помощью компьютерной программы - оптимальный способ выбора наилучшей конструкции высокочастотного преобразователя и оптимального электрического согласования его с генератором, усилителем и ОК, поэтому другие методики расчета преобразователя здесь не рассматриваются. [c.67] Вариант б широкополосного преобразователя разработан М.В, Королевым [187], его называют апериодическим. Данный преобразователь имеет демпфер с таким же волновым сопротивлением, как у пьзопластины. Подобрать материал такого демпфера - трудная задача, поэтому для этой цели применяют очень толстый пьезоэлемент, нижняя часть которого 2 служит источником и приемником колебаний, а верхняя 1 демпфером. Ему придают конусообразную форму, чтобы не возникало мешающих отражений от верхнего конца демпфера. [c.67] Вернуться к основной статье