Поле - излучения-прием
Cтраница 2
 |
Конструкции основных типов преобразователей. [16] |
Пьезопластину ПЭП выполняют обычно круглой. Размеры выбирают с учетом поля излучения-приема. Увеличение диаметра сужает диаграмму направленности в дальней зоне, но в то же время увеличивает протяженность ближней зоны, где оценка размеров и местоположения дефектов затрудняется наличием максимумов и минимумов сигнала ( см. разд. Целесообразно применять пластины малого размера для контроля тонких изделий и большого - для контроля изделий значительной толщины. [17]
При контроле прямым преобразователем А 2 Я / 2; 62 6 / 2; D 1, а при контроле наклонным - Я2 - A fa и 62 62 - Формулы справедливы для отражателей, размеры которых меньше размеров неоднородностей акустического поля преобразователя. Это означает, что изменение амплитуды поля излучения-приема преобразователя не должно превышать 20 % в области, соответствующей диаметру d диска, длине / короткого цилиндра или ширине / полосы. Значения максимально допустимых диаметров сферы и цилиндра, для которых справедливы приведенные формулы, значительно больше, но точно не установлены. [18]
Поле излучения-приема определяет сигнал приемного преобразователя, возникающий в результате отражения излучения того же преобразователя от небольшого отражателя в точке В. Сигнал, рассеянный таким отражателем, пропорционален падающей на него волне, поэтому поле излучения-приема пропорционально произведению полей излучения и приема. [19]
В настоящее время начинают также широко применяться гибридные системы, сочетающие в себе элементы простых решеток с дискретным переключением и фазированных решеток, обеспечивающих угловое сканирование и динамическую фокусировку пучка. В таких системах определенная степень фокусировки достигается за счет введения заданных фазовых сдвигов между элементами отдельной группы. Кроме того, некоторые гибридные системы могут обеспечить небольшое качание пучка с целью снижения когерентности поля излучения-приема [ см. гл. [21]
 |
Схематическое представление в осевом сечении импульсной плоской и краевой волн, создаваемых круглым поршневым излучателем. [22] |
При использовании импульсного режима возбуждения в некоторых практических приложениях возникает необходимость в подавлении какой-либо из этих компонент поля. Для подавления краевой волны применяется аподизация ( маскирование в радиальном направлении), а в качестве излучателей только краевой волны используются кольцевые преобразователи. Поле излучения-приема в случае дискового преобразователя состоит из трех, пяти или шести компонент. [23]
Область пространства, в которое преобразователь излучает и из которого может принимать волны, называют акустическим полем. Поле излучения-приема - зависимость амплитуды принятого сигнала от положения в пространстве точечного отражателя В, рассеивающего одинаково по всем направлениям и облучаемого тем же преобразователем. Обычно оно пропорционально квадрату поля излучения, поэтому далее часто говорится только о поле излучения с учетом его идентичности с полем приема. [24]
В этом случае сканирование выполняется через водную среду, обеспечивающую определенную задержку сигнала так, чтобы полезная глубина фокусировки составляла приблизительно 90 % от минимального рабочего диапазона. Авторы разработали и сконструировали гибридную систему, схематично показанную на рис. 2.14. Излучателем в этой системе является сферически изогнутая, пятиэлементная кольцевая решетка, выполненная из пьезокера-мического материала, а приемником служит восьмисегментный конус из пьезопластика. Поле излучения-приема такой системы представляет собой комбинацию полей двух различных типов. В частности, оно имеет узкий основной максимум, но в то же время и сильно выраженные боковые лепестки, что свойственно фокусированным приемникам с большой апертурой типа аксикона. Было разработано несколько методов, позволяющих снизить уровень боковых лепестков в данной системе. Первый из них относится к методам электронной аподизации волнового фронта, создаваемого кольцевой решеткой, и заключается в подаче на разные кольцевые элементы возбуждающих импульсов различной амплитуды. Установлено, что такой метод является достаточно эффективным, особенно если число кольцевых элементов сравнительно велико, а интервал между элементами мал. Второй предложенный метод подавления боковых лепестков в данной системе сводится к процедуре, названной антифокусировкой. После регистрации этот сигнал вычитается из суммарного сигнала всех восьми элементов. В-третьих, авторы обнаружили, что индивидуальные сигналы восьми конусных сегментов были очень близки друг к другу, если мишень находилась на оси, однако различия в них по форме и времени прихода начинали быстро расти по мере удаления мишени от центра. [25]
Страницы: 1 2