Способ измерения параметров электроакустического преобразователя

(54)(5 ЭЛЕКТРО заключа ватель налом, ния в а ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ДВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.Ф.Мельканович и И.И.Арбит (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов(56) 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник, Под ред. В.В.Клюева. М., "Машиностроение", 1976, с. 151,2. Методы неразрушающих испытаий. Под ред. Р.карпа. М., "Мир", 972, с. 76-77 (прототип).) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ющийся в том, что преобразовозбуждают электрическим сигвводят ультразвуковые колеба- кустическую 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 й 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 импульсовв пределах от . =0,5/Г до=О, 5/Г, где Г, Г -нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы преобразуют по закону К=К,Ю, щ где К - положительное число; ы - те куцая частота спектра принятого сигнала, а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют С путем измерения значений спектральных составляющих на частоте=0,5/С;,3Изобретение относится к неразрушающему 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 радиоимпульсом с прямоугольной огибающей, 10 акустический сигнал вводят в акустическую нагрузку (образец 1, принятый преобразователем сигнал усиливают и измеряют отношение амплитуд принятЫх сигналов иимпульсов возбуждения в 15 разных точках рабочей области частот 13 .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-р 5 пятого сигнала из-за резонансных свойств линий задержки преобразователей, а также сложности создания генератором правильной формы радиоимпульса на комплексной нагрузке.30Наиболее 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 частотной характеристике преобразователя Г 21.Этот способ имеет невысокую точность измерения за счет введения дополнительной погрешности при измере нии огибающей спектра импульса возбуждения и малую производительность.Целью изобретения является повышение производительности и точности измерений. 50Эта 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 амплитудно- частотной характеристике преобразо вателя, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность воз буждающих прямоугольных импульсов,1в пределах от 1, =0,5/1 до г=0,5/Гвгде , и Г - нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы по закону К = К,Ы, где К, - положительноечисло; Ы - текущая частота спектрапринятого сигнала а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих начастоте Г = 0,5/,На чертеже представлено стройство, реализующее предложенный способ.Устройство содержит генератор 1двухполярных прямоугольных импульсов тока, выход которого соединен сисследуемым преобразователем 2, атакже с соединенными последовательно усилителем 3 напряжения, временным селектором 4, функциональнымпреобразователем 5, Выход функционального преобразователя 5 соединенс осциллографом б и анализатором 7спектра. Цепь синхроимпульсов отгенератора 1 двухполярных прямоугольных импульсов тока подключена к вторым входам временного селектора 4 иосциллографа б. Исследуемый преобразователь 2 установлен на акустической нагрузке 8.Способ реализуется следующим образом.Генератор 1 вырабатывает ограниченную периодическую последовательность прямоугольных импульсов токачередующейся полярности, которая подается на преобразователь 2, Выработанный импульс упругих волн вводятв акустическую нагрузку 8. Затем принимают эхо-импульс, отраженный отпротивоположной грани нагрузки 8,преобразователем 2 преобразуют егои подают на вход усилителя 3 напряжения, временного селектора 4, который пропускает на вход функционального преобразователя 5 только первый эхо-импульс.В функциональном преобразователе5 спектр импульса принятого эхо-импульса преобразуется дифференцируатся 1 по закону К=Ки и передаетсяна входы осциллографа б и анализатора7 спектра.Выбор возбуждающего сигнала в виде ограниченной последовательностипрямоугольных импульсов чередующейсяполярности связан с тем, что припреобразовании этого импульса функциональным преобразователем модульспектра имеет максимум при частоте0,5величина которого завиъсит только от амплитуды импульсавозбуждения и от числа импульсов.Затем плавно изменяют длительностьпрямоугольных импульсов от Ь;=-1/2 Гдо г=1/2 Г и определяют амплитуд1113737 10 Составитель Г.ФедоровРедактор Н.Ивах"я Техред И. Асталош Корректор А,Тяско Заказ бб 12/37 ираж 822 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, ЕРаущская наб., д. 4/5 Филиал ППИ"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 но-частотную характеристику преобразователя путем измерения значений спектральных составляющих на соответствующих частотах ; =. При длительностипри 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 ввиде ограниченной последовательностипрямоугольных импульсов чередующейполярности 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 импульсоввозбуждения.