Способ определения параметров ультразвукового поля Советский патент 1974 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к акустической технике и может быть использовано для контроля параметров ультразвукового поля, создаваемого акустической прожекторной системой.

Известные способы определения .параметров ультразвукового поля путем излучения, приема и сравнения принятых сигналов с опорным сигналом, характеризуются низкой точностью измерений, связанной с необходимостью перемещения приемных датчиков в плоскости измерения.

По Предлагаемому icnoco6y для повышения точности и сокращения времени -измерений линейную акустическую решетку возбуждают коротким ультразвуковым имиульсом, берущим вдоль решетки, принимают последовательно сигналы от каждого элемента решетки за время, равное времени пробега импульса вдоль решетки, с последующим определением по принятым сигналам распределения амплитуды и фазы ультраз1вукО:Вых волн.

На чертеже показана принципиальная схема устройства, поясняющая предлагаемый способ.

Схема содержит: зеркало 1 а.кустической прожекторной системы; ультразвуковой иреобразователь 2 облучателя зеркала; нить 3; элементы (отражатели) 4 решетки; вспомогательный ультразвуковой преобразователь 5; импульсный передатчик 6; генератор 7 гармонических колебаний 7; приемник 8; осциллограф 9; устройство 10 задержки запуска осциллографа. Для определения параметров поля, которое

создается рефлектором (зеркалом) 1 лрп облученш его преобразователем 2, в плоскостп измереппя по прямой А-А туго натягивают пить 3 с закрепленнымп на пей отражателями 4 малых размеров, образующими линейную

акустическую решетку. На некотором удалении от решетки устанавливают вспомогательный преобразователь 5 таким образом, чтобы угол а был близок к 90°. Расстоянпе а между элементами решетки выбирают из условия:

а sin а г: K,t.,

где К - целое число; л - длп н а вол н ы;

Решетку облучают коротким ультразвуковым импульсом, создаваемым однпм из преобразователей. Прп этом, в соответствии с теоремой взаимности, не имеет значения, какой из преобразователей, преобразователь 2 или

преобразователь 5, будет созда-вать этот пмпульс. Если сигнал от передатчика б аюдают на преобразователь 2, то прпемиш 8 подключают к преобразователю 5. Если же сигпал подают на преобразователь 5, то приемник

подключают к преобразователю 2.

Короткий импульс формируется в передатчике 6 из иепрерывпых колебаний генератора 7. Длительность имиульса т должна удовлетворять условию:

С- й{ sin а,

где С - скорость звука.

При выполнении этого условия импульсы от элементов 4 решетки будут приниматься последовательно и с набегами фаз относительно фазы опорного генератора 7, равными отклонениям поля исследуемой акустической системы от плоского. Принятые сигналы усиливают в приемнике 8, образуют с помощью амплитудного и фазового детектора напряжения, пропорциональные амил-итудам и фазам принятых импульсов, и иодают эти напряжения на двухлучевой осциллограф, развертку которого запускают с помощью устройства 10 задержки в момент прихода первого отраженного от рещелки имлульса.

Получаемые на экране осциллографа 9 импульсы дают представление о комюлексном коэффициенте передачи исследуемой акустической системы для точек, где расположены элементы 4 решетки.

Предмет изобретения

Способ определения параметров ультразвукового поля, создаваемого акустической системой, основанный на излучении, приеме и сравнении принятых сигналов с опорным сигналом, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и уменьщения времени, необходимого для проведения измерений, линейную акустическую рещетку возбуждают коротким ультразвуковым импульсом, бегущим вдоль рещетки, принимают последовательно сигналы от каждого элемента рещетки за время, равное времени пробега импульса вдоль рещетки, с последующим оиределеиием по принятым сигналам распределения амплитуды и фазы ультразвуковых волн.