Способ измерения параметров электроакустического преобразователя Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

00

М

Изобретение относится к неразруш ющему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле для измерения амплитудно-частотных характеристик электроакустических преобразователей. Известен способ измерения параметров электроакустического преобразователя, заключающийся в том, чт преобразователь возбуждают радиоимпульсом с прямоугольной огибающей, акустический сигнал вводят в акусти ческую нагрузку (образец, принятый преобразователем сигнал усиливают и измеряют отношение амплитуд.приняты сигналов иимпульсов возбуждения в разных точках рабочей области частот tn, Однако известный способ имеет ма производительность, вызванную н обходимостью измерения отношений ам плитуд принятых сигналов и импульсо возбуждения в разных точках рабочей области частот, и невысокую точност определения параметров передаточных функций вследствие модулирования пр нятого сигнала из-за резонансных свойств линий задержки преобразовате лей, а также сложности создания гене ратором правильной формы радиоимпуль са на комплексной нагрузке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения параметров электроакустического преобразователя, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают элект рическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагру ку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудночастотной характеристике преобразова теля 23 . Этот способ имеет невысокую точность измерения за счет введения дополнительной погрешности при измерении огибающей спектра импульса возбуждения и малую производительность. Целью изобретения является повыигение производительности и точности измерений. Эта цель достигается тем, что согласно способу измерения параметров электроакустического преобразователя, заключающемуся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудночастотной характеристике преобразователя, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность возбуждающих прямоугольных импульсов .fci в пределах от t 0,5/f до t2. 0,5/fg где f и fg. - нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы по закону К , где Ко - положительное число/ ы - текущая частота спектра принятого сигнала,, а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих на частоте Гт, 0,5/t4 . На чертеже представлено устройство, реализующее предложенный способ. Устройство содержит генератор 1 двухполярных прямоугольных импульсов тока, выход которого соединен с исследуемым преобразователем 2-, а также с соединенныгш последовательно усилителем 3 напряжения, временным селектором 4, функциональньм преобразователем 5. Выход функционального преобразователя 5 соединен с осциллографом 6 и анализатором 7 спектра. Цепь синхроимпульсов от генератора 1 двухполярных прямоугольных импульсов тока подключена к вторым входам временного селектора 4 и осциллографа 6. Исследуемый преобразователь 2 установлен на акустической нагрузке 8. Способ реализуется следующим образом. Генератор 1 вырабатывает ограниченную периодическую последовательность прямоугольных импульсов тока чередующейся полярности, которая подается на преобразователь 2. Выработанный импульс упругих волн вводят в акустическую нагрузку 8. Затем принимают эхо-импульс, отраженный от противоположной грани нагрузки 8, преобразователем 2 преобразуют его и подают на вход усилителя 3 напряжения, временного селектора 4, который пропускает на вход функционального преобразователя 5 только первый эхо-импульс. В функциональном преобразователе 5 спектр импульса принятого эхо-импульса преобразуется fдифференцируедся по закону и передается на входы осциллографа б и анализатора 7 спектра. Выбор возбуждающего сигнала в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующейся полярности связан с тем, что при преобразовании этого импульса функциональным преобразователем модуль спектра имеет максимум при частоте f ---- , величина которого зависит только от амплитуды импульса возбуждения и от числа импульсов. Затем плавно изменяют длительность прямоугольных импульсов от t,--l/2f, до t2. l/2fj и определяют амплитуд 111 но частотную характеристику преобразователя путем измерения значений спектральных составляющих на соответствующих частотах f 2 При длительности &„, , при которой наблюдается максимальная амплитуда спектра, определяется частота максимума преобразования и коэффициент преобразованияо Предлагаемый способ измерения параметров электроакустического преобразователя позволяет значительно повысить производительность измереНИИ, поскольку возбуждение преобра7зователя электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности прямоугольных импульсов чередующей полярности с изменением их длительности и преобразованием принятых сигналов позволяет непосредственно определять амплитудно-частотную характеристику преобразователя путем измерения значений спектральных составляющих на соответствующих частотах, а также повысить точность измерения благодаря исключению погрешности измерения спектра импульсов возбуждения.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебаНИН в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудно-частотной характеристике преобразователя, о т личающ.ийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательное-; ти прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность воз{5уждающих прямоугольных импульсов t-i, в пределах от ti.0,5/fn до t 0,5/fj , где г„ , fa -нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы преобразуют по закону , jg где Ко - положительное число; w - текущая частота спектра принятого сигнала, а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих на частоте ,5/u,B