Акустическая голография

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. [c.211]

В целях дальнейшего совершенствования статистического способа обнаружения сигналов от дефектов на фоне структурных помех можно применять синхронное детектирование и когерентное накопление сигналов. При использовании этих методов учитывают фазы приходящих на приемник высокочастотных колебаний, в то время как при рассмотренном выше амплитудном детектировании и некогерентном накоплении учитывают только амплитудные составляющие структурных помех и сигнала от дефекта, При некогерентном накоплении отношение сигнал—помеха увеличивается в У Л/, где N — число суммируемы некоррелированных по шумам эхо-сигналов. При когерентном накоплении это отношение увеличивается в N раз, т. е. оно в N раз больше, чем при некогерентном. Фактически обработка сигналов методом акустической голографии является когерентной обработкой сигналов при этом отношение сигнал — помеха повышается. [c.297]

Акустическая голография. Визуализация акустического изображения с использованием методов голографии существенно отличается от рассмотренных выше способов и прежде всего тем, что поступающую информацию обрабатывают с учетом не только амплитуды, но и фазы акустической волны. Такую обработку называют когерентной. В результате разрешающая способность УЗ К значительно повышается. [c.395]

Важное отличие акустической голографии от оптической состоит в том, что большая часть приемников акустических волн, например пьезоэлементы, регистрируют амплитуду колебаний, т. е. обладают свойством линейности. В оптике приемники, как правило, регистрируют интенсивность света, т. е. являются квадратичными приемниками. Отмеченные свойства позволили реализовать в акустической голографии иную, чем в оптике, схему получения и восстановления голограмм [79, 88]. [c.395]

Наиболее перспективна вычислительная акустическая голография со сканированием объекта контроля. Рассмотрим принцип работы этой системы (рис. 7.3). Чаще всего применяют иммерсионный акустический контакт преобразователя 9 с изделием 10, хотя возможны также другие варианты контакта. Контроль ведут [c.395]

Поскольку обработку сигналов осуществляют совместно, фронтальную разрешающую способность такой системы определяют по той же формуле, что и для фокусирующего преобразователя Z = 2р X/sin 0 2%. Если нет конструктивных препятствий к увеличению зоны 2L, то разрешающая способность акустической голографии не зависит от глубины залегания дефекта. В этом случае она равна максимально возможной фронтальной разрешающей способности для ультразвукового метода контроля. [c.397]

Физические принципы акустической голографии. Осн. принцип г. а. аналогичен оптич. голографии, вначале регистрируется интерференц. структура (картина) [c.512]

Пассивная акустическая голография. Г. а. может быть использована не только для получения изображений предметов путём нх облучения когерентной звуковой волной, но и для получения сведений о расположении самозвучащих объектов и их частотных спектрах эти методы наз. методами пассивной Г. а., поскольку в этом случае акустич. голограмма регистрируется с помощью звуковых волн, к-рые излучает сам объект. Такими излучателями могут быть разл. механизмы, объекты живой природы, разнообразные подводные объекты и т. п. Одним из часто используемых является метод пассивной широкополосной Г. а. (рис. 5), при [c.514]

В случае когда объект является диффузно отражающим, большая часть информации заключается в фазе [7]. В некоторых случаях, таких, как акустическая голография или голограммы, синтезированные на ЭВМ, при записи или вычислении волнового фронта объектной волны амплитудная информация вообще не учитывается. [c.142]

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 голографической системе, подробно описываемой в разд. 8.4.6. [c.327]

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. [c.327]

С другой стороны, большая длина волны расширяет возможности ГНК, поскольку объекты, непрозрачные для оптических волн, становятся прозрачными для акустических. Это свойство позволяет разглядывать исследуемый объект по всему объему. Результатом применения такого акустического метода является изображение внутренней структуры трехмерного испытуемого объекта. Это изображение особенно полезно при определении местонахождения различных дефектов внутри исследуемого объекта. Акустическая голография обладает целым рядом других преимуществ при формировании видимых изображений облученного звуком объекта. В частности, к этим преимуществам относятся способность к визуализации трехмерного изображения в реальном времени, быстрая запись и обработка акустической информации, огромная глубина поля зрения, относительная нечувствительность к турбулентности окружающей среды, способность к переработке информации об объекте, полученной от отдельных выбранных точек объекта, определение местоположения дефектов в объектах и, наконец,способность регистрировать сигналы с существенно более низкими мощностями, чем в любом другом случае, [c.327]

Акустическая голография 142, 149, 232, 327 Акустооптическая голография 328 Акустооптические корреляторы 573, 574 Амплитудное пропускание 102 Амплитудные голограммы 141, 142, 200 Аналого-цифровое преобразование изображения 614, 616 [c.730]

Большие возможности открываются при использовании акустической голографии. Главное ее применение ожидается в области неразрушающего контроля материалов, прозрачных для звуковых волн, а также в медицине для исследования живых тканей. Кроме того, акустическая голография может найти применение при изучении рельефа морского дна, в локации и навигации, при изучении внутренней структуры земной коры и т. д. [c.194]

Акустическая голография может быть использована [c.117]

Рис. 38. Схема установки акустической голографии

Рис. 120. Фронтальная разрешающая способность при контроле образца (в) обычным эхо-методом (6) и при акустической голографии (в)

Восстановление акустических голограмм. Как известно, классическая схема голографического процесса, например, в оптике, включает два этапа запись интерференционной картины, образованной предметным и опорным пучками на каком-либо квадратичном (реагирующем на интенсивность) приемнике излучения (фотопластинка, термопластик, жидкий кристалл) — создание голограммы, и считывание записанной интерференционной картины с помощью опорного пучка с целью получения видимого трехмерного изображения предмета — восстановление голограммы. В отличие от оптики, в акустике возможны и линейные приемники (например, микрофоны, пьезопреобразователи и т. п.), сохраняющие информацию как об амплитуде, так и о фазе волны. Поэтому в акустической голографии наряду с классической схемой записи и считывания возможен и другой способ голографирования — без спорного пучка [9, 10, 38—40]. Восстановление акустических голограмм при этом может осуществляться различными методами. В частности, широкие возможности открывает использование для этой цели быстродействующих ЭВМ. [c.357]

Рис. 13.14. Схема акустической голографии, использующая изменение поверхностного рельефа жидкости 1— объект, 2 — предметный звуковой пучок, 3 — опорный звуковой пучок, 4— звуковой генератор.

Адиабата Пуассона 11 Акустическая голография 357 [c.400]

Физические принципы акустической голографии. При облучении плоской волной точечный объект, согласно принципу Гюйгенса — Френеля, рассеивает сферич. волну и (рис. 1). Если одновременно послать другую, опорную волну и , когерентную первой, то в плоскости Р, поставленной на пути этих волн, будет иметь место интерференционная картина. Располагая в плоскости Р акустич. пространственный квадратичный детектор, реагирующий на звуковое давление изменением онтич. прозрачности, получим [c.90]

Особенности акустической голографии. В акустич. Г. запись голограммы осуществляется на звуковых волнах с длиной волны зв, а восстановление происходит в оптич. диапазоне при значительно меньшей длине волны [c.94]

Методы прохождения и отражения звука отличаются также по регистрируемому параметру по амплитуде сигнала (теневой и дельта-методы), по амплитуде и фазе волны (акустическая голография в теневом и эхо-методах, некоторые варианты велосимме-трического метода), амплитуде и времени прохождения импульса (остальные методы). [c.202]

Применение акустической голографии. На ннфразву-ковых и низких звуковых частотах методами Г. а. можно получить информацию о структуре земной коры, о подстилающей дно океана поверхности, выявить наличие крупномасштабных неоднородностей в естественных средах. В диапазоне звуковых и низких УЗ-волн методы Г. а. применяются в подводном звуковидении, бесконтактной диагностике машин и механизмов по собственному шумоизлучению, при изучении полей разл. колебат. конструкций и т. п. В диапазоне высоких УЗ-частот Г. а. используется для получения акустич. изображений в самых разл. областях науки и техники, напр, в микроскопии акустической для биол. исследований, п устройствах медицинской диагностики для получении информации о строении внутр. оргапов, в дефектоскопии для получения изображений внутр. дефектов материалов. [c.514]

Акустические методы измерения являются волновыми. Это позволяет распро. странить все сказанное выше в разделе оптических методов измерений и на изме-5СНИЯ с помощью звуковых волн, в том числе ка акустическую голографию [14] [c.132]

Существенная доля практических приложений голографии падает на так называемую неоптическую голографию. В основном это относится к радиоголографии и акустической голографии. Голография в рентгеновской инфракрасной и ультрафиолетовой областях спектра, а также на электронных волнах развита значительно слабее. [c.112]

Уже по самому названию книги видно, что она не перекрывает всех направлений голографии, охватывая только оптическую голографию (и некоторые проблемы обработки информации), оставляя в стороне радиоголографию и акустическую голографию. Однако оптическая голография занимает столь много места в этой новой области науки и техники, что часто, говоря о голографии, имеют в виду именно оптическую. [c.6]

Во многих случаях задача состоит в том, чтобы в данный момент времени можно было наблюдать лишь отдельную плоскость сечения объекта на некоторой его глубине. Можно привести несколько примеров. Ультразвуковые сканеры типа В дают наборы срезов , или томографические картины , объекта по глубине при зондировании вдоль некоторой линии объекта звуковым эхо. Трансаксиальная томография также дает нам поперечные сечения объекта при просвечивании его рентгеновскими лучами. Формирование изображений в у-лучах методом кодированной апертуры позволяет наблюдать любую плоскость по глубине объекта. То же самое позволяет и акустическая голография. Во всех этих случаях мы имеем N изображений, чтобы записать N планов по глубине. И снова голографическое мультиплексирование обеспечивает простой способ одновременного наблюдения за всеми этими изображениями при соответствуюш,их их положениях по глубине. Этот вопрос был рассмотрен в обзоре Колфилда [1]. Схема записи приведена на рис. 6. Вместо того чтобы между экспозициями перемещать регистрирующую среду и использовать в данный момент времени только узкую полоску, мы перемещаем рассеиватель и при каждой экспозиции экспонируем всю голограмму. При необходимости записывать много планов по глубине можно было бы изобрести более экзотические методьг мультиплексирования, чем простой метод многократной экспозиции, чтобы избежать уменьшения отношения сигнал/шум в раз (см. 5.2). Хотя эти синтезированные изображения и полезны, однако они никогда [c.232]

Применение высокочувствительных пьезоприемников позволило добиться значительных успехов в визуализации ультразвуковых полей, что при повышении рабочей частоты зондирующих пучков обеспечило значительный рост разрешения, в том числе при работе методами акустической голографии. Не будет преувеличе-нлем сказать, что прогресс в разработке пьезоприемников существенно способствовал широкому внедрению в практику, в том числе медицинскую, различных видов ультразвуковой дефектоскопии и акустического эмиссионного анализа, а также эхокардиографии и акустической визуализации рентгенопрозрачных внутренних органов, обеспечивающих резкое повышение возможностей диагностики в ряде сложных случаев. [c.144]

Принципы оптической голографии могут быть распространены и на ультразвуковые колебания. На рис- 38 приведена схема установки акустической голографии. Объект в виде буквы прозвучивается ультразвуковыми колебаниями. В плоскости звукового изображения перемещается сканирующий приемник, из меряющий диафрагированную звуковую волну. Поскольку звуковой приемник измеряет непосредственно амплитуду звуковой волны (в противоположность оптическим приемникам, измеряющим интенсивность), опорная волна непосредственно снимается со звукового генератора и в виде электрических сигналов пересылается в приемник. Таким образом, отдельный опорный луч не нужен. Голограмма состоит из электрического сигнала, характеризующего интенсивность интерферирующего акустического распределения в зависимости от положения. Сигнал может воспроизводиться с помощью только электронных устройств. [c.117]

Применяют двухмодовый способ эхо-сигнал считают отраженным от дефекта только в том случае, если он возникает при контроле как продольными, так и поперечными волнами. Очень хорошие результаты дает применение акустической голографии (обеспечивающей эффект фокусировки во всем сечении шва) в сочетании с двухчастотным или двухмодовым способом. [c.257]

В бО-х годах появление мощных источников когерентного све-la — лазеров — способствовало ускоренному развитию акустоопти-ческих исследований. Был установлен ряд новых экспериментальных закономерностей, например открыто стимулированное рассеяние света на тепловых акустических колебаниях — вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна. Потребности лазерной техники стимулировали развитие акустических методов управления лазерным излучением и акустооптической обработки сигналов [4—7J. Широкий размах получили работы по визуализации звуковых полей [8J и акустической голографии [9, 10]. В последнее время к этим областям прибавились также акустооптика жидких кристаллов, лазерная генерация звука [11] и фотоакустическая спектроскопия [12]. [c.339]

Особого упоминания заслуживает метод прямой визуализации ультразвуковых излучателей или рассеивателей с помощью брэгговской дифракции света, предложенный Корпелем (см., например, 9, 10, 361). Этйт метод занимает как бы промежуточное положение между классическими методами визуализации и акустической голографией, будучи весьма близким к последней. Ввиду важности и оригинальности метода поясним его на простом примере (рис. 13.13). Пусть точечный источник О излучает когерентный свет, а [c.356]

Применение акустической голографии. Наиболее широко методы акустич. Г. используются для целей медицинской УЗ-вой диагностики визуализации кровеносных сосудов, злокачественных образований, получения изображений внутренних органов (почек, глазного дна, желчного пузыря и др.). Голографич. методы позволяют получить, в частности, наиболее точ- [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...