Акустическая голография

Cтраница 1

Акустическая голография - типичный когерентный метод, который активно развивается в применении к дефектоскопии. Основное отличие акустической голографии от оптической на стадии регистрации состоит в том, что измерения акустического поля осуществляются с помощью приемников, обеспечивающих его линейную регистрацию, т.е. регистрируется амплитуда, а не интенсивность сигнала, как в оптике. Это дает возможность построить изображение, используя различные методы цифровой обработки данных. [1]

Акустическая голография - - это метод, позволяющий получить объемное изображение объекта интерференционным способом при помощи акустических волн. В результате интерференции двух звуковых волн ( опорной н рассеянной объектом) получается картина звукового поля. По полученной записи поля восстанавливается изображение предмета. Акустическая голография достаточно точно фиксирует положение дефекта в металле, его длину, тогда как в оценке его поперечного размера возможны существенные погрешности. [2]

Акустическая голография во многом похожа на оптическую голографию благодаря многим аналогичным свойствам акустики и оптики. Но длина звуковой волны значительно превышает длину оптической волны. Поэтому в общем случае большая длина волны приводит к тому, что разрешение в акустической голографии оказывается много меньше, чем в оптической. [3]

Для акустической голографии возможность числового восстановления изображения в настоящее время имеет гораздо более важное значение, чем для оптической голографии. При этом регистрируемые ультразвуковые сигналы преобразуются в числовую форму, и волновое поле объекта ( точнее распределение интенсивностей в нем) восстанавливается с помощью ЭВМ. В качестве изображения нас интересует распределение интенсивностей в месте нахождения объекта, которое можно представить, например, с помощью графопостроителя. [4]

Наиболее перспективна вычислительная акустическая голография со сканированием объекта контроля. Чаще всего применяют иммерсионный акустический контакт преобразователя 9 с изделием 10, хотя возможны также другие варианты контакта. [5]

Полное рассмотрение акустической голографии выходит за пределы этого раздела. Во многих законченных работах [25, 45, 46, 52] данная тема рассматривается очень подробно. Наша цель - ознакомить читателя с преимуществами и основными недостатками этого голографического метода, используемого в гибридной голографи-ческой системе, подробно описываемой в разд. [6]

Значительный интерес представляет акустическая голография. Когерентные звуковые волны получить очень легко, а звук ( или ультразвук) хорошо распространяется в жидкостях или твердых телах. Поэтому легко получить трехмерную акустическую голограмму непрозрачных предметов. Восстановив затем изображение в видимом свете, мы получим возможность увидеть внутреннее строение этих тел, например, структуру металлического стержня, бетонной балки или внутренности организма. Как для техники, так и для медицины это представляет колоссальный интерес. [7]

Контроль сварных швов. [8]

Для реализации алгоритма акустической голографии применительно к контролю сварных соединений необходимо обеспечить высокоточное автоматическое, управляемое компьютером перемещение преобразователя относительно сварного шва. Системе обработки должно быть точно известно местоположение преобразователя в момент передачи данных. В установках серии Авгур это достигается применением практически безлюфтовых сканирующих механизмов. Для движения вдоль шва применяется зубчато-ременная передача. Для движения в поперечном направлении применяется шариковинто-вая передача. [9]

Второе важное отличие акустической голографии от оптической связано с доступностью аппаратурной реализации. Оптические голограммы обычно формируются как картины интерференции между модулированным ( объектным) и опорным пучками в плоскости фотоэмульсии. Отсутствие простого акустического аналога фотоэмульсии может вызвать значительные технические сложности, и большинство широко используемых акустических методов записи таких голограмм используют пространственные картины левитации поверхности жидкости на границе вода / воздух, которые последовательно считываются сканирующим лучом лазера ( см. раз. [10]

Дополнительные проблемы в акустической голографии возникают при восстановлении изображений. Изображение в оптической голографии обычно восстанавливается с использованием излучения ( видимого света) с той же длиной волны, что и при записи, тогда как в акустической голографии ( за исключением, может быть, акустической микроскопии на гиперзвуковых волнах; см. раз. Хотя это и препятствует качественному восприятию трехмерности изображения, однако не мешает в принципе регистрировать изображение в трех измерениях и затем отображать любую выбранную плоскость. На эту возможность влияет, однако, то, что сигналы вне выбранной плоскости вносят неизбежный вклад в шум изображения, на который накладывается спекл-шум, особенно интенсивный из-за требования узкополосности спектра в голографии. [11]

Что дает применение метода акустической голографии. [12]

Разновидностью голографического метода контроля является акустическая голография. В этом методе в результате интерференции двух звуковых волн ( опорной и отраженной от объекта) получается картина звукового поля, по которой восстанавливают внутреннее изображение объекта контроля с имеющимися в нем дефектами. [13]

Контроль тонких биметаллических листов. [14]

Система Авгур для контроля методом акустической голографии позволяет реализовать двухчастотный и двухмодо-вый способы контроля путем объединения изображений на двух частотах ( конкретно 1 65 и 2 5 МГц) при одном и том же угле ввода ( 60) продольными и поперечными волнами. Это дало дополнительный выигрыш более чем в 6 дБ [ 424, докл. По-видимому, методика контроля системой Авгур с двухмодовым способом обработки является оптимальным способом контроля аустенитных сварных швов с высоким уровнем структурных помех. [15]

Страницы: 1 2 3 4