9.) Ршх пэп. Причины возникновения шумов преобразователей и способы их уменьшения.

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) определяет изменение величины коэффициента преобразования от частоты.

Реверберационно-шумовая характеристика (РШХ) — зависимость амплитуды реверберационных шумов преобразователя от времени — характеризует возможность выявления дефектов, расположенных вблизи поверхности («мертвая зона»), и измеряется длительностью от начала развертки при заданном коэффициенте усиления дефектоскопа. РШХ зависит, прежде всего, от коэффициента затухания волн в демпфере и призме.

С целью уменьшения РШХ применяют раздельно-совмещенные прямые и наклонные преобразователи.

Выбор ПЭП определяется конструкцией объекта, наиболее вероятным местоположением и ориентацией дефекта, наличием ложных сигналов и т.п. Поэтому промышленностью выпускаются различные типы ПЭП.

Шумы преобр-ля определяются реверберационно-шумовой характер-ой т.е. временной зависимостью отношения электрич. напряжения на преобр-ле к амплитуде электрич. напряжения эхоимпульса от определенного отражателя, измеренных при нормальн. электрической и акустической нагрузках преобр-ля. Параметрами РШХ явл.: длительность РШХ (временной интервал, в кот. она превышает заданный уровень N;) уровень шумов (наибольшая амплитуда шумов в заданном временном интервале). Главным источником шумов преобр-ля явл. многократные отражения ультразвука в протекторе, демфере и др. элементах. Их длительность не должна превосходить длительность ложных сигналов, кот. могут появиться в рез-те отражений от элементов конструкции преобр-ля.

10.) Что такое поле излучения преобразователя и чем оно характеризуется? Диаграмма направленности.

_{Поле излучения} I(a,B) - преобр-ля а определяет амплитуду и фазу колебаний в некоторой точке пространства В. _{-направленность поля элементарного источника;Sa-площадь преобр-ля. -угол, отсчитываемый от нормали к поверхности излучателя.}

11.) Что такое ближняя и дальняя зоны преобразователя и чем она характерна? Как можно объяснить наличие осцилляций в ближней зоне преобразователя?

функция имеет максимумы при

и минимумы при (n=1, 2, 3, ...).

Графически это можно представить следующим образом (рисунок 2.6). Видно, что функция испытывает осциляции с увеличением расстояния r. Последнего максимума функция достигает при

(2.14)

Затем монотонно уменьшается по закону ~S_a/lr. Область, прилегающая к поверхности преобразователя (r<r_б), в которой акустическое поле изменяется немонотонно при изменении расстояния от преобразователя вдоль оси называется ближней зоной или зоной Френеля. В случае излучения коротких импульсов, имеющих колоколообразную форму, максимумы и минимумы заметно сглаживаются (рисунок 2.6).

Рисунок 2.6 – Акустическое поле на оси дискообразного преобразователя.

Образование максимумов и минимумов в ближней зоне объясняется разницей путей от различных точек преобразователя до исследуемой точки и связанной с этим разностью фаз приходящих сигналов

В ближней зоне наблюдаются осцилляции и при смещении точки С в сторону от оси. Например, в точке r=r_б/2 на оси преобразователя имеется минимум, а на некотором расстоянии от нее - максимум.

Рисунок 2.7 – Схематическое изображение акустического поля.

Схематически поле дискового преобразователя можно изобразить в виде (рисунок 2.7). В ближней зоне около 80% полученной энергии находится в пределах цилиндра, ограниченного краями преобразователя, однако по сечению цилиндра энергия распределена неравномерно.

Дальней зоной преобразователя называют область, в которой акустическое поле монотонно уменьшается с увеличением расстояния от преобразователя до точки вдоль акустической оси. В дальней зоне поле будет иметь вид лучей, выходящих из центра пластины. Обычно поле изображают в виде диаграммы направленности, характеризующей изменение поля в зависимости от угла между направлением луча и акустической осью. За единицу принимают амплитуду на акустической оси.

В пределах основного лепестка диаграммы сосредоточено около 85% энергии поля. Вне основного лепестка диаграмма имеет вид боковых лепестков, уровень которых определяется отношением поля на акустической оси к максимальной величине поля вне основного лепестка. В случае излучения коротких импульсов минимумы поля между лепестками сглаживаются.