пространственно-временной импульсной характеристики измерительного преобразователя (ИП) на поверхностных акустических, волнах (ПАВ) осуществляют четырьмя цикла:ми. Во время первого цикла освещают импульсами сильнопоглощаемого света активную зону (A3) ИП в виде полос, поперечных направлению распространения ПАВ во время второго цикла зону освещают в виде полос, параллельных направлению распространения ПАВ, причем длительность освещения в обоих циклах уста1
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования многомерных динамических характеристик ультразвуковых измерительных преобразователей.
Цель изобретения - увеличение информативности способа и повьппение продолжительности измерений за счет обеспечения возможности контроля раделимости измеряемой многомерной импульсной характеристики.
На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграммы освещаемых зон активной поверхности.
Устройство содержит исследуемьй измерительный преобразователь 1 с активной.поверхностью 2, преобразовтели 3 и 4 поверхнос,тных акустических волн, оптически связанные импульсный лазер 5, оптический блок 6 блок 7 сканирования, генератор 8, связанный с преобразователем 3 поверхностных акустических волн, синхронный детектор 9, первый вхрд которого связан с преобразователем 4 поверхностных акустических волн, второй вход - с генератором 8, последовательно соединенные блок 10 регистрации, аналого-цифровой преобразователь 11 и цифровой процессор 12 и блок 13 управления. Выход синхронного детектора 9 связан со входом блока 10 регистрации второй вход которого -связан с одним
навливают много более времени прохождения ПАВ активной зоны ИП.Во время третьего цикла освещают A3 равномерно, а длительность освещения устанавливают много менее времени прохождения ПАВ активной зоны ИП, Полученные отклики ИП регистрируют и перемножают, а в четвертом цикле сравнивают с полученными точечным способом откликами. По результатам сравнения судят о разделимости пространственно-временной импульсной характеристики ИП на ПАВ, 2 ил.
из выходов блока 13 управления, два других выхода которого связаны с импульсным лазером 5 и блоком 7 сканирования соответственно.
Способ осуществляют следующей последовательностью операций.
На активной поверхности 2 измерительного преобразователя 1 преобразователем 3 поверхностных акустических волн, питаемым генератором 8, создают поверхностные акустические волны. Управление пространственными характеристиками светового луча,
сформированного импульсным лазером 5, осуществляют оптическим блоком 6 и блоком 7 сканирования. Угол между осью лазерного луча и нормалью активной поверхности уста.навливают
равным нулю.
Разность между фазами посылаемых преобразователем 3 и принимаемых преобразователем 4 поверхностных акустических волн преобразуют в реги
стрируемое напряжение синхронным детектором 9.
Для измерения динамических характеристик измерительных преобразовате- лей необходимо наличие испытательных сигналов, так как в данном случае определяется двумерная в пространстве временная импульсная характеристика, то необходимо иметь двумерный в пространстве временной испытательный сигнал.вида дельта-функции Дирака (х, у, t). Такой реальный сигнал, может быть получен согласно выражению
S(x, у, t) S(x)S(y)S(t) (a)
Из (a) следует возможность воздействовать испытательными сигналами, приближенно реализирующими функции S(x), S(y);HS(t) последовательно в пространстве и во времени. Это необходимо, в частности, для обеспечения возможности контроля разделимости измеряемой импульсной характеристики.
Процесс измерения осуществляют четырьмя циклами, причем первый, второй и третий цикл измерения включает в себя соответственно воздействие испытательными сигналами, приближенно реализующими функции вида &(х), S (у) иS(t)5 а в четвертом - вида Их, у, t) . .
Во время первого цикла измерения по ширине, активной поверхности 2 и последовательно во времени освещают п зон в виде полос (фиг. 2а). Ширину освещаемой зоны регулируют оптическим блоком .6 и устанавливают много меньше шага дискретного изменения ее координаты на оси X, а длительность с импульсов света устанавливают по условию 2 о .
Так как длительность переходных процессов импульсной характеристики при воздействии испытательным сигналом, приближенным к виду S(t), для преобразователей имеет тот же порядок, как и время tT,, . Поэтому необходимо вьшолнение условия j что позволяет исключить влияние переходных процессов из-за включения и выключения испытательных сигналов S (х) и 8 (у) . Указанным образом формируют испытательный сигнал в первом и втором циклах измерения. Координату освещаемой зоны по оси X и,- меняют блоком 7 сканирования луча. После освещения п зон на выходе синхронного детектора 9 регистрируют матрицу - строку т, состояпп ю из п откликов измерительного преобразователя 1 :
h, s,(x),--- , S,(x),--- ,
8„(х).(1)
Этим заканчивают первьй цикл измерения.
ч Во втором цикле измерения по длине активной поверхности 2 и последова
330468 .
тельно во времени освещают га зон в виде полос. Ширину освещаемой зоны i. регулируют оптическим блоком 6 и устанавливают много меньше шага дискретного изменения ее координаты по оси Y (фиг. 2б). Координату оевеща- С1МОЙ зоны по оси Y изменяют блоком 7 сканирования луча. После освещения 10 га зон на выходе синхронного детектора 9 регистрируют матрицу-столбец h
35
40
50
55
. , состоящую из m откликов измерительного преобразователя 1:
15 h,, s,(y),(y),- , S(y). (2)
Этим заканчивают второй цикл измерения.
В третьем цикле формируют испы20 тательный сигнал, приближенный к виду (t) при выполнении условия X « 2 и равномерном освещении всей активной поверхности, для измерения только временной компоненты
25 импульсной многомерной характеристики .
Для этого во время третьего цикла измерения оптическим блоком 6 устанавливают равномерную интенсивность
30 лазерного луча по всей активной поверхности 2 (фиг. 2в). Длительность импульса света Р устанавливают по условию б После освещения активной поверхности 2 одним импульсом лазерного луча блоком 10 регистрируют отклик S(t) измерительного преобразователя 1.
Этим заканчивают третий цикл измерения.
Для контроля разделимости необходимо иметь две многомерные импульсные характеристики, измеренные при испытательных сигналах вида
J(x), S(y), S(t) и S(x, у, t).
в случае разделимости импульсной характеристики имеет место равенство
g(x, у, t) g(x)-g(y)-g(t),
где g(x, у, t) - импульсная характеристика, полученная при испытательном сигнале вида (х, у, t),
g(x), g(y)и g(t)-To же, при сигналах видов соответственно 5(х), (у) HS(t).
4Б
Во время четвертого цикла измерения определяют разделимость импульсной характеристики следующим образом.
Активную поверхность 2 освещают сфокусированными импульсами сильно поглощаемого света. Диаметр освещенных пятен устанавливают оптическим блоком 6 много меньше шага дискретного изменения их координат по осям X и Y (фиг. 2г). Длительность импульсов света устанавливают по условию Г ,. « Га После освещения тхп пятен на выходе синхронного детектора 9 получают матрицу Н, состоящую из m X п откликов измерительного преобразователя 1. Элементы матрицы Н и отклик S(t) аналого-цифровым преобразователем 11 преобразуют в цифры,
Формула изобретения
Способ измерения многомерной импульсной характеристики измерительны преобразователей на поверхностных ак тических волнах, заключающийся в том что в исследуемом измерительном преобразователе на его активной поверх1Q ности возбуждают поверхностные акуст ческие волны, последовательно освещают дискретные участки активной поверхности измерительного преобразователя импульсами света, при этом
15 регистрируют выходной сигнал исследуемого измерительного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения информативности способа и повышения произвот.е.
h,-h,,
h - h , S(t)-S(t). Далее 20 дительности измерений за счет обесцифровым процессором 12 осуществляют перемножение матриц h,, h и отклика S(t), в результате чего получают матрицу А, описьтающую измеряемую многомерную импульсную характеристику
25
печения возможности контроля разделимости измеряемой.многомерной импульсной характеристики, импульсами света, длительность которых Г Г. . где 6 - время прохождения поверх ностной акустической волны через активную поверхность исследуемого измерительного преобразователя, по-; следовательно освещают активную поверхность в направлении, перпендикулярном направлению распространения поверхностных акустических волн путе создания п световых полос и в направ лении, параллельном направлению распространения поверхностных акустичес ких волн путем создания m световых полос, причем ширину каждой из п и m полос выбирают много меньше шага дискретного изменения координат этих полос, затем импульсом света, длител
/.
Зщ
а;
}1
а;
Ji
определяют согласно
J
S;
Sj
S(t)
Сравнивая элементы а
J
и h
J
марицы А и Н при их равенстве принимают решение о разделимости в ji -ой точке многомерной импульсной характеристики.
Для измерения многомерной импульсной .характеристики преобразователей одного и того же типа разделимость следует контролировать только один раз. В случае разделимой характеристики, достаточно проводить лишь m + п + + 1 измерений. Таким образом обеспечиваются возможность контроля разделимости импульсной характеристики и сокращение количества измерений при ее разделимости.
Формула изобретения
Способ измерения многомерной импульсной характеристики измерительных преобразователей на поверхностных акустических волнах, заключающийся в том, что в исследуемом измерительном преобразователе на его активной поверхности возбуждают поверхностные акустические волны, последовательно освещают дискретные участки активной поверхности измерительного преобразователя импульсами света, при этом
регистрируют выходной сигнал исследуемого измерительного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью увеличения информативности способа и повышения произво
25
30
35
40
печения возможности контроля разделимости измеряемой.многомерной импульсной характеристики, импульсами света, длительность которых Г Г. . где 6 - время прохождения поверхностной акустической волны через активную поверхность исследуемого измерительного преобразователя, по-; следовательно освещают активную поверхность в направлении, перпендикулярном направлению распространения поверхностных акустических волн путел создания п световых полос и в направлении, параллельном направлению распространения поверхностных акустических волн путем создания m световых полос, причем ширину каждой из п и m полос выбирают много меньше шага дискретного изменения координат этих полос, затем импульсом света, длительностью Of. ic 6j , . один раз освещают всю активную по верхность измерительного преобразователя, а импульсами света последовательно освещают тхп .f. дискретных участков активной поверхности измерительного преобразователя, при этом производят регистрацию выходного сигнала исследуемого измерительного преобразователя после проведения каждой из операций и путем сопоставления полученных результатов судят о разделимости измеряемой многомерной импульсной характеристики измерительных преобразователей.
50
ггв тмяявввяягятжвтвштяяттвяят
в У d
т j
1
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПОЛНОСТЬЮ ЦИФРОВОЙ РАСХОДОМЕР, ОСНОВАННЫЙ НА ИЗМЕРЕНИИ ВРЕМЕНИ ПРОХОЖДЕНИЯ, В КОТОРОМ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ОБРАЩЕННАЯ ВО ВРЕМЕНИ АКУСТИКА | 2021 |
|
RU2770889C1 |
ДАТЧИК НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ ДЛЯ БЕСПРОВОДНОГО ПАССИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ | 2012 |
|
RU2486646C1 |
Способ формирования акустических изображений | 1988 |
|
SU1518784A1 |
АКУСТООПТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ | 2013 |
|
RU2523780C1 |
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ | 2010 |
|
RU2422774C1 |
РАДИОМЕТКА ДЛЯ СИСТЕМ ИДЕНТИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН | 2015 |
|
RU2579522C1 |
АКУСТИЧЕСКИЙ МУЛЬТИКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР МИКРОПРОБ ЖИДКИХ СРЕД | 2019 |
|
RU2712723C1 |
ОПРАШИВАЕМЫЙ ПО РАДИО ПАССИВНЫЙ ДАТЧИК НА ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ | 1992 |
|
RU2105993C1 |
Преобразователь поверхностных акустическихВОлН | 1979 |
|
SU836772A1 |
ФОТОАКУСТИЧЕСКОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО | 2009 |
|
RU2475181C2 |
Изобретение относится к области измерительной техники. Целью изобретения является увеличение информативности способа и повьшение производительности измерений за счет обеспечения возможности контроля разделимости измеряемой многомерной импульсной характеристики. Измерение «Л
Редактор А, Ревин
Составитель О. Несова
Техред И.Попович Корректор А. Ильин
Заказ 3570/42 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
tpue.Z
Davidson G.P., Епиюпу D.C | |||
The absolute calibration of acoustic emission systems | |||
- Proc | |||
Intern | |||
Conf | |||
Dunhar, USU, 1981, p | |||
Машина для изготовления проволочных гвоздей | 1922 |
|
SU39A1 |
Авторы
Даты
1987-08-15—Публикация
1985-10-20—Подача