Взаимные преобразователи

При градуировке стандартным методом взаимности необходимо иметь три преобразователя. Один из них является только излучателем Р, другой—-взаимным преобразователем Т и служит как излучателем, так и звукоприемником, а третий служит только гидрофоном Я. [c.42]

Если Т — взаимный преобразователь, то [c.43]

Если два преобразователя имеют одинаковую чувствительность и используются в качестве гидрофона и взаимного преобразователя при градуировке стандартным методом взаимности, то ерт и ерн на рис. 2.5 становятся одинаковыми и формула (2.17). упрощается [c.45]

На р.ис. 2.11 буквами Р, Т и Н обозначены три преобразователя, необходимые при градуировке методом взаимности в трубе Р — излучатель, Т — взаимный преобразователь и Н — гидрофон. Второй излучатель Р используется как активный управляемый импеданс для создания бегущей волны в трубе. Для градуировки гидрофона проводятся три измерения, уже известные из рис. 2.5 и соотношения (2.17). Два из них, Р Т и Р Н, (Производятся с установкой, представленной на рис, 2.11, а. Звук исходит из Р, распространяется в виде плоских бегущих волн, минуя Я, и попадает на Т. При надлежащем выборе амплитуды и фазы сигнала в Р по отношению к сигналу в Р волны, попадающие на Г, не отражаются вся звуковая энергия поглощается преобразователем Т или часть ее проходит дальше и поглощается Р. Измерение Т Н производится с установкой, показанной на рис. 2.11,6. Теперь звук исходит из Т. Плоские бегущие волны распространяются в обоих направлениях и поглощаются Р и Я. В этом случае Я и Р действуют как волновые сопротивления акустических передающих линий. [c.50]

Чувствительность гидрофона в режиме приема Мн, измеренная в трубе, совпадает с чувствительностью в свободном поле. Чувствительность в режиме приема Мт взаимного преобразователя совпадает с его чувствительностью в свободном поле, если преобразователь не имеет резонансов в рабочем диапазоне частот. В противном случае необходимо вводить частотную поправку, или коррекцию, f=f (l —Д/). Величина Ц представляет разность между резонансными частотами в трубе и в свободном поле — измеренная частота, f — исправленная частота. [c.52]

Рис. 2.12. Схема системы малой камеры для метода взаимности. Р тель, Я — гидрофон, Т — взаимный преобразователе..

Предположим, что у нас имеется реверберационная камера с хорошими диффузными характеристиками, т. е. с многими симметричными отражающими поверхностями, так что установившийся уровень звукового давления одинаков везде, за исключением области вблизи излучателя. Поместим в камеру обычный излучатель Л взаимный преобразователь Т и гидрофон Я. Пусть излучатель работает в некотором фиксированном режиме. Звуковое давление в камере будет возрастать до тех пор, пока звуковая мощность, рассеиваемая в стенках камеры, станет, равна мощности, создаваемой в камере излучателем. В этом установившемся режиме звуковое поле в каждой точке камеры можно считать состоящим из двух частей 1) звукового поля PfJ создаваемого непосредственно излучателем, и 2) диффузного [c.56]

Можно показать, что градуировку методом взаимности теоретически можно проводить при любых граничных условиях в среде [10]. Необходимо только, чтобы система удовлетворяла теореме акустической взаимности. Это значит, что она должна быть линейной, пассивной и обратимой. Как можно заметить п-о виду различных параметров -взаимности, I зависит от характеристик среды, границ среды и от некоторых размеров. Эти характерные р"азмеры, по-видимому, должны быть связаны с размерами преобразователя так оно обычно и оказывается на деле. Однако теория этого не требует. Например, в методе взаимности в трубе площадь Л не связана с размерами преобразователя это площадь, на которой измеряется давление, излучаемое и принимаемое -взаимным преобразователем. В общем случае параметр взаимности зависит от способа определения М и 8. Представим себе преобразователь Т произвольной формы в среде с произвольными граничными условиями, как показано на рис. 2.15. Определим чувствительность в режиме излучения 5 как среднее давление, создаваемое на площадке Лв при единичном входном токе, т. е. [c.58]

Электродинамические преобразователи находят применение в звуковом диапазоне частот и, как правило, имеют чувствительность по току в режиме излучения порядка 50—60 дБ относительно 1 дин/см на расстоянии 1 м при силе тока 1 А. Как гидрофоны электродинамические преобразователи имеют ограниченное применение, поскольку с увеличением частоты растет их электрический импеданс и падает чувствительность в свободном поле. Они обычно не используются в качестве гидроакустических звукоприемников, за исключением градуировки методом взаимности, гд они применяются в качестве взаимных преобразователей. Применяя эти преобразователи для градуировки, стараются уходить выше их основной резонансной частоты, поскольку на резонансе они иногда проявляют нелинейные свойства. [c.272]

Прибор РЗб был разработан в 1965 г. в Лаборатории гидроакустических измерений ВМС как универсальный гидрофон многоцелевого назначения. Он универсален в том смысле, что достаточно стабилен и может служить образцовым лабораторным прибором, а также достаточно прочен в условиях применения на корабле. Его можно использовать и как взаимный преобразователь или как излучатель на высоких звуковых и низких [c.276]

И взаимный преобразователь. Конструкция преобразователя, а также его типичные частотные характеристики приведены на рис. 5.33 и 5.34. [c.300]

Преобразователь J9 был разработан в 1958 г. как излучатель и взаимный преобразователь для частотного диапазона от 40 Гц до 20 кГц. Конструкция и типичная частотная характеристика чувствительности в режиме излучения этого преобразователя приведены на рис. 5.37 и 5.38. [c.304]

Требования к взаимным преобразователям изложены в разд. 2.3. На практике же любой обычный пьезоэлектрический или электродинамический преобразователь, вероятно, является взаимным, если он обратимый, пассивный и излучает сигнал,, не выходящий за пределы линейности. Чтобы преобразователь был обратимым, обычно ему достаточно не иметь предварительного усилителя или другой необратимой электрической цепи. В пассивном преобразователе исключается использование любого вида тока или напряжения смещения. [c.306]

Методы - проверки взаимности преобразователей были рассмотрены в разд. 2.3. Все излучатели, описанные в разд. 5.9 и 5.10, используются и как взаимные преобразователи. [c.306]

Т — взаимный преобразователь, абсолютная температура, период периодической функции и — объемная скорость V — объем W — ширина [c.350]

Хотя при проектировании многие данные могут принципиально варьироваться, в целом степень их произвольного выбора сильно ограничена техническими требованиями и условиями, входящими в техническое задание, государственными стандартами, отраслевыми нормалями и прочими документами. С помощью этой документации некоторые данные определяются сразу и однозначно, например номинальные. Другие ограничиваются по предельно допустимым значениям, например максимальные токи и напряжения. Все проектные данные должны удовлетворять большому количеству взаимных связей в виде геометрических соотношений, физических закономерностей и технико-экономических зависимостей. Эти связи отражаются через расчетные уравнения преобразователя. [c.68]

Возбуждающая катушка питается переменным током частоты 200 Гц. Вдали от ферромагнитной детали ЭДС, наводимые на измерительные катушки, расположенные по обе стороны от возбуждающей, взаимно компенсируются. При поднесении преобразователя к ферромагнитной детали его магнитная симметрия нарушается и в измерительной обмотке наводится ЭДС, которая в определенных пределах пропорциональна расстоянию между деталью и преобразователем. Для питания преобразователя служит генератор, формирующий синусоидальное напряжение частотой 200 Гц. [c.61]

Общая характеристика. Вихретоковые методы основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. Плотность вихревых токов в объекте зависит от геометрических и электромагнитных параметров объекта, а также от взаимного расположения измерительного вихретокового преобразователя (ВТП) и объекта. В качестве преобразователя используют обычно индуктивные катушки (одну или несколько). Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него. [c.82]

Накладные ВТП обычно представляют собой одну или несколько катушек, к торцам которых подводится поверхность объекта (рис. 1). Катушки таких преобразователей могут быть круглыми коаксиальными (рис. 1, а), прямоугольными (рис, 1, б), прямоугольными крестообразными (рис. 1, в), с взаимно перпендикулярными осями (рис. 1, г) и др. [c.83]

Для проверки всего металла трубы необходимо обеспечить взаимное перемещение преобразователя и трубы по винтовой линии. Более производительным является способ, при котором преобразователи вращаются вокруг поступательно-движущейся трубы. Установка, в которой труба совершает одновременно вращательное и поступательное движения, менее производительная, но позволяет проверять трубы в более широком диапазоне диаметров. [c.257]

В соответствии с положениями, изложенными в подразд. 1.1, такая волна называется вертикально поляризованной, или 5V-волной. Если частицы в поперечной волне колеблются перпендикулярно плоскости падения, т. е. вдоль границы раздела двух сред, такую волну называют горизонтально поляризованной, или 5Я-волной. Эти волны могут быть возбуждены с помощью специальных преобразователей, которые рассмотрим далее. Отметим, что при определении, какой является наклонно падающая па границу поперечная волна—5У- или 5Я-поляризованной, необходимо учитывать взаимную ориентацию отражателя (неоднородности) и плоскости поляризации волны. [c.29]

Эффекты магнитострикции и магнитного взаимодействия позволяют возбуждать продольные ультразвуковые волны как в ферромагнитных металлах, так и в магнитодиэлектриках. При определенной взаимной ориентации поля подмагничивания и переменного поля эффект магнитострикции может обеспечить возбуждение поперечных волн. Электродинамический эффект обусловливает возбуждение волн разных типов в любых токопроводящих материалах. В ферромагнитных металлах, например в железе, наблюдаются одновременно все три эффекта, поэтому работу ЭМА-преобразователей, использующих все три эффекта, рассматривают в целом. [c.70]

С целью повышения вероятности обнаружения вертикально ориентированных плоскостных дефектов н оценки их формы при контроле толстостенных изделий (N > 40 мм) в НПО ЦНИИТМАШ разработан ряд РС-ПЭП типа Тандем . В этих преобразователях излучающий и приемный пьезоэлементы, будучи кинематически связанными между собой, совершают взаимно противоположное поступательное симметричное движение. В ИЦ-76, например, связь осуществляется бесконечным стальным тросиком, а в ИЦ-92 с помощью кулачкового механизма. Чаще всего ПЭП имеют следующие параметры 2а 12. .. 18 мм, / == ,8, ,, 2,5 МГц, [c.160]

Преобразователь имеет фокусировку в двух взаимно перпендикулярных плоскостях благодаря применению торической линзы, позволяющей концентрировать энергию пучка в осевой части прутка. Большой и малый радиусы тора выбраны такими, чтобы [c.173]

УЗД с непрерывным излучением. При значительных скоростях взаимного перемещения преобразователя и контролируемого объекта от дефекта поступает серия эхо-сигналов (пачка), число импульсов в которой резко уменьшается с возрастанием скорости сканирования. При этом в ряде случаев существенно снижается помехозащищенность контроля. [c.188]

Чтобы преобразователь был взаимным, он должен быть линейным, пассивным и обратимым. Однако не все линейные, пассивные и обратимые преобразователи являются взаимными [8] примером служит преобразователь, содержащий и пьезоэлектрические, и магнитострйкционные элементы [9]. Хотя большинство обычных преобразователей (т. е. пьезоэлектрические, пьезокерамические, магнитострикционные, электродинамические и т. д.) при номинальных уровнях. сигнала являются взаимными, для надежности градуировки необходимо иметь какое-либо подтверждение того, что обратимый взаимный преобразователь действительно взаимен. К сожалению, не имеется абсолютно достоверного способа определения этого свойства, но есть способы подтверждения того, что вероятность взаимности преобразователя близка к единице. [c.41]

Две из обсуждаемых ниже модификаций метода взаимности — метод двух преобразователей и метод самовзаимности — являются частными случаями стандартного метода взаимности Остальные модификации требуют специальных граничных условий. При этом определения М, 8 отличаются от их определений для условий свободного поля. Поскольку 5 зависит от среды и ее граничных условий сильнее, чем М, то отличается обычно именно 5. Можно показать, что параметр взаимности I в каждом случае есть отношение объемной скорости, создаваемой взаимным преобразователем, к звуковому давлению, используемому в определении 5 [10]. Последним может быть, например, давление в точке на оси преобразователя на расстоянии 1 м от него.-Таким образом, параметр взаимности является передаточной акустической проводимостью системы. [c.42]

Применяя Н как образцовый гидрофон, можно теперь отградуировать Р я Т вторичными методами градуировки. Если излучатель Р также является взаимным преобразователем и проведено дополнительное измерение (рис. 2.5, г), то измерения (б) и (г) составляют проверку взаимности, описанную в разд. 2.3 т. е. оба преобразователя Р к Т считаются взаимными, если ерт1(р = етр11т. Из измерений (а), (е) и (г) имеем [c.44]

Метод двух преобразователей становится истинно первичным методом, если один и тот же преобразователь используется как гидрофон и как взаимный преобразователь. Это можно сделать, заставляя сигнал, излучаемый градуируемым преобразователем, отражаться обратно к преобразователю, который переключается на прием собственного сигнала. Установка для самовзаимности схематически представлена на рис. 2.6. Мнимое изображение преобразователя можно считать вторым преобразователем. Теоретически отражение должно быть идеальным, чтобы чувствительность в режиме излучения мнимого излучателя была идентична чувствительности реального преобразователя. Б первоначальном методе самовзаимности Карстенсена [12] использовалась связанная электронная система для возбуждения преобразователя током силой IV в режиме излучения и измерения напряжения холостого хода етн в режиме приема. Использовались импульсные сигналы, етн и (т измерялись отдельно. [c.45]

На рис. 2.12 показана схема камеры, содержащей три преобразователя. Как и в других разновидностях метода взаимности, Р означает излучатель, Т взаимный преобразователь, а Я — гидрофон. Производятся три традиционных измерения,, уже известных из рис. 2.5 и соотношения (2.17). В этом случае параметр взаимности J = 2nf , где f — частота, а С — акустическая гибкость среды и ее границ, когда Т работает в режиме излучения. Электрическим аналогом этой акустической системы является схема, показанная на рис. 2.13. Предполагается, что [c.52]

ВОЛНЫ Лв И Л представляют собой линии (цилиндры с бесконечно малыми диаметрами) для - случаев плоской волны и трубы Лв и Аш — площадки (в действительности две плоскопараллельные площадки, расположенные бесконечно близко друг к другу). В общем случае-/ представляет собой акустическую передаточную проводимость (адмитанс) между двумя площадками Л8 и Ат, которые выбраны при определении М и -5 для взаимного преобразователя. Поскольку среда взаимна, пс редаточный импеданс одинаков в ббоих направлениях. Поэтому / можно определить и как V (Лт)/р(Лв). [c.59]

Уравнение (3.39) громоздко, если использовать все 14 членов. На практике это не обязательно. Расстояние й можно объединить с /, пользуясь табл. 3.1 и рис. 3.71 и добавляя 201gif,. где й выражено в метрах, к параметру взаимности /. Электрические импедансы излучателя Р и взаимного преобразователя Т обычно малы по сравнению с входным импедансом усилителя в. приемном тракте на рис. 3.26. Следовательно, когда Р и Г используются в (качестве гидрофонов, они не будут иметь потерь при передаче, т. е. Lp= Lт = 0. Сам гидрофон также может не иметь шотерь при передаче, если у него нет предусилителя или если градуировка проводится по напряжению на конце кабеля. Тогда = Если приемный тракт имеет хорошую линейность в широком динамическом диапазоне, то коэффициент усиления может быть одинаковым во всех четырех измерениях в методе взаимности и поэтому сокращается. Дальнейшее упрощение получается, если ток или напряжение вг поддерживаются постоянными с (ПОМОЩЬЮ стабилизирующей схемы, как показано на рис. 3.26, и используется цепь с вносимыми потерями [c.205]

Преобразователь иЗКО типа РЗО представляет собой широкополосный однонаправленный излучатель для градуировки в диапазоне частот 10—150 кГц и для стабильной работы в интервале температур О—35 °С при статических давлениях до 245Х ХЮ Па. Подобно Р27, он может использоваться как гидрофон и как взаимный преобразователь. [c.294]

На рис. 8.7 показана схема устройства манометра абсолютного давления МАС-П с пневмосиловым преобразователем. Прибор состоит из измерительного блока I, пневмосилового преобразователя 4 и пневматического усилителя мощности 7. Измерительный блок включает два сильфона с известной эффективней площадью (0,4 или 2 см ). Из одного сильфона 12 воздух откачан, сам сильфон герметизирован. В полость другого сильфона 11 подается измеряемое давление р. Под действием последнего и упругих сил сильфонов к рычагу 2 будет приложено пропорциональное этому давлению усилие Р. Это усилие через рычажный передаточный механизм 2 и 5 автоматически уравновешивается усилием Ро.с от сильфона обратной связи 10, полость которого соединена с магистралью выходного давления, поступающего из усилителя мощности 7, к которому подводится с помощью канала 9 сжатый воздух под давлением (0,14 0,014) МПа, контролируемый манометром 8. Усилитель мощности формирует выходное давление под воздействием управляющего сигнала сжатого воздуха в линии сопла, которое зависит от взаимного положения сопла б и заслонки 5 индикатора рассогласования положение заслонки определяется положением рычага 2. [c.160]

В подложке закрепляется спай медь-константановой термопары для контроля температуры секций. Токосъем с первичных преобразователей секции и с термопары происходит с помощью многожильных гибких проводников 3 во фторопластовой изоляции с. наружным диаметром не более 1 мм через короткие стороны тепломассомера. Перфорацию подложки можно производить только под массообменной секцией. Если тепломассомеры предназначаются для закладки под поверхностный слой продукта или материала (см, п. 2.2), то между секциями вклеиваются перегородки 4 из тепловлагоизоляционного материала с высотой, равной толщине поверхностного слоя и толщиной 1...2 мм, для предотвращения взаимного влияния тепломассообмена над отдельными секциями. [c.64]

С помощью дифференциальных ВТП самосравнения можно резко повысить отношение сигнал/помеха в дефектоскопии. При этом обмотки преобразователя размещают так, чтобы их сигналы исходили от близко расположенных участков контроля одного объекта. Это позволяет уменьшить влияние плавных изменений электрофизических и геометрических параметров объектов. При использовании проходных преобразователей с однородным магнитным полем в зоне контроля значительно уменьшается влияние радиальных перемещений объекта. Применяя экранные накладные преобразователи, можно практически исключить влияние смещений объекта между возбуждающей и измерительной обмотками. Преобразователи с взаимно перпендикулярными осями обмоток (см. рис. 1, г) нечувствительны к изменению электрофизических характеристик однородных объектов. При нарушении однородности объекта, на- [c.86]

На рис. 14 изображено взаимное расположение точек касания токс-подводящих электродов, плоскости индикатора магнитного поля, обусловленного протекающим током, и плоскости дефекта. Линия OOi, соединяющая, точки касания электродов, составляет угол а с плоскостью дефекта конечной протяженности. Индикатор магнитного поля, в качестве которого может быть индукционная катушка, феррозонд, преобразователь Холла и т. п., ориентирован вдоль оси 00 для измерения поперечной тангенциальной составляющей магнитного поля, обусловленного дефектом при обтекании его током. Причем поле дефекта обусловлено составляющими тока, протекающего параллельно граням дефекта. На рис. 14 это линии DE и ВС-, длина этих линий растет с уменьшением угла а. [c.180]

Контроль поковок и штамповок. Поковки (типа роторов и дисков турбин, заготовок штампов, станин, валов, деталей самолетов, в том числе из легких сплавов, и т. п.) контролируют эхо-методом [17, 21, 47]. В этих изделиях могут быть выявлены флокены, остатки усадочных раковин, инородные включения, окисные плены, ликва-дионные скопления и другие внутренние деф екты, которые практически невозможно обнаружить просвечиванием. Контроль ведется на частоте 2—5 МГц эхо- и. зеркально-теневым методами (ГОСТ 12503—75 и ГОСТ 24507—80). Для ответственных изделий предусматривается про-звучивание каждого объема в трех взаимно перпендикулярных направлениях или близких к ним. Например, прямоугольные поковки штампов контролируют прямыми преобразователями но трем граням, а длинные цилиндрические поковки (валы) контролируют по боковой поверхности — прямым и наклонным преобра- [c.256]

Основная задача анализа акустического тракта — оценка степени ослабления излученного (зондирующего) сигнала, пришедшего на приемник. На пути к приемнику излученный сигнал ослабляется по ряду причин. Наиболее существенно на амплитуду результирующего сигнала влияют акустические свойства контролируемого материала (вкорость ультразвука, дисперсия скорости, затухание), определяющие его прозрачность для ультразвука геометрические параметры изделия (кривизна, параметры шероховатости поверхности, через которую вводится ультразвук), влияющие прежде всего через изменение прозрачности контактного слоя, а также габаритные размеры изделия в зоне прозвучивания свойства и геометрия акустической задержки, определяющие степень акустического согласования пары преобразователь—изделие электроакустические параметры излучателя и приемника (частота колебаний, длительность импульсов, материалы пьезоэлемента и переходных слоев) ориентация пьезоэлемента, его геометрические размеры размеры, ориентация, конфигурация, параметры шероховатости и материал (шлак, металл, газ) дефекта взаимное расположение излучателя, дефекта и приемника траектория сканирования. [c.103]

Основные преимущества этого способа — очень высокая точность измерения (0,1 %) и слабая зависимость результатов измерения от расстояния и взаимной ориентации измеряемой трубы и преобразователей. Это объясняется тем, что колебания стенки трубы практически полностью отделены от колебаний возбуждающего и принимающего преобразователей. Угол между осями преобразователя и трубы можно менять на 10° без изменения результатов измерений. Это очень существенно при конструировании трубопротяжной установки, к которой при контроле другими методами предъявляют требование обеспечения строгой перпендикулярности осей преобразователя и трубы. Недостатками метода являются низкая помехоустойчивость, поскольку приходится улавливать и усиливать колебания малой амплитуды, [c.126]

Ввиду большого разнообразия типов и ориентации дефектов кованого металла при УЗК поковок важную роль играет выбор направлений — ехемы прозвучивания. Оеновой выбора схемы прозвучивания каждой поковки является правило контроля каждого участка ее объема не менее чем в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Такой контроль принято называть контролем в полном объеме. Строго говоря, этот контроль приемлем только для поковок в виде параллелепипеда, которые прозвучи-вают прямыми преобразователями с трех перпендикулярных граней. [c.299]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...