Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск

О сокращении длительности зондирующего импульса на выходе иммерсионного пьезопреобразователя ультразвукового дефектоскопа

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-1-42-50

Полный текст:

Аннотация

Изучен импульсный режим работы иммерсионного широкополосного пластинчатого пьезокерамического преобразователя (ПЭП). Выполнено сравнительное исследование возможности снижения длительности импульсного зондирующего акустического сигнала на выходе такого ПЭП за счет применения механического демпфирования или четвертьволнового согласующего слоя. Задача решена в предположении о возбуждении излучателя электрическим импульсом в виде полупериода синусоиды на собственной частоте активного элемента. Приведены конкретные оценки относительной полосы пропускания и амплитуды излучаемых непрерывных сигналов, а также длительностей и амплитуд зондирующих импульсов в широких диапазонах изменения удельных акустических импедансов согласующего слоя и демпфера. Предложен критерий (отмеченный ранее для пьезокварцевых пластин) выбора формы АЧХ преобразователя с согласующим слоем, при которой достигается относительная полоса пропускания преобразователя, позволяющая получить наименьшую длительность излучаемого импульса.

Об авторах

В. С. Коновалова
АО «Научно-производственное предприятие «Радар ммс»; Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Коновалова Вера Сергеевна, ведущий специалист, АО «Научно-производственное предприятие «Радар ммс»; доцент, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)»

197375, Санкт-Петербург, ул. Новосельковская, д. 37, лит. А,

197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5



Р. С. Коновалов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина); Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I
Россия

Коновалов Роман Сергеевич, доцент, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им. В. И. Ульянова (Ленина); доцент, ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»

197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5,

190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9



С. И. Коновалов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)
Россия

Коновалов Сергей Ильич, доцент

197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5,



Список литературы

1. Домаркас В. И., Кажис Р.-И. Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс: Минтис, 1974. 256 с.

2. Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля / под ред. И. Н. Ермолова. М.: Машиностроение, 1986. 280 с.

3. Ультразвуковые преобразователи / под ред. Е. Кикучи. М.: Мир, 1972. 424 с.

4. Берлинкур Д., Керран Д., Жаффе Г. Пьезоэлектрические и пьезомагнитные материалы и их применение в преобразователях // Физическая акустика. Т. 1. / под ред. У. Мэзона. М.: Мир, 1966. С. 204–324.

5. Электроакустические преобразователи / В. М. Шарапов, И. Г. Mинаев, Ж. В. Сотула, И. Г. Куницкая. М.: Техносфера, 2013. 296 с.

6. Ганопольский В. В., Касаткин Б. А., Легуша Ф. Ф. и др. Пьезокерамические преобразователи. Л.: Судостроение, 1984. 256 с.

7. Королев М. В., Карпельсон А. Е. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. М.: Машиностроение, 1982. 157 с.

8. Radmanovic M. D., Mancic D. D. Design and modelling of power ultrasonic transducers. University of Nis, 2004. 198 p.

9. Prokic M. Piezoelectric transducers modeling and characterization. MPI, 2004. 266 p.

10. Подводные электроакустические преобразователи (расчет и проектирование) / В. В. Богородский, Л. А. Зубарев, Е. А. Корепин, В. И. Якушев. Л.: Судостроение, 1983. 248 с.

11. Papadakis E. P., Oakley C. G., et al. Fabrication and characterization of transducers // Thurston R. N., Pierce A. D., Papadakis E. P., editors. Physical acoustics. New York, Academic Press, 1999. P. 43–134.

12. Ultrasonic transducers: materials and design for sensors, actuators and medical applications / K. Nakamura, editor. Cambridge, Woodhead. 722 p.

13. Кескюла А. Ю. Способы увеличения широкополосности акустического тракта дефектоскопических устройств // Дефектоскопия. 1975. № 3. C. 50–61.

14. Sachse W., Hsu N. N. Ultrasonic transducers for materials testing and their characterization // Physical Acoustics. 1979. Vol 14. P. 277–406.

15. Гитис М. Б. Преобразователи для импульсной ультразвуковой дефектоскопии. Основные теоретические положения // Дефектоскопия. 1981. № 2. С. 65–84.

16. Гитис М. Б. Преобразователи для импульсной ультразвуковой дефектоскопии. Конструирование преобразователей // Дефектоскопия. 1981. № 3. C. 62–82.

17. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Особенности импульсных режимов работы электроакустических пьезоэлектрических преобразователей. СПб.: Политехника, 2014. 294 с.

18. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Влияние конструктивных параметров преобразователя на длительность акустического импульса, излучаемого в твердое тело // Дефектоскопия. 2005. № 6. С. 3–10.

19. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Влияние демпфера на длительность акустического импульса, излучаемого многослойным преобразователем в твердую среду // Дефектоскопия. 2005. № 7. С. 39–45.

20. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Сравнение возможностей механического демпфирования преобразователей и использования согласующих слоев для получения коротких импульсов // Акустич. журнал. 1998. Т. 44. № 1. С. 119–120.

21. Данилов В. Н. К вопросу об использовании четвертьволновых согласующих протекторов в прямых преобразователях // Дефектоскопия. 2008. № 5. С. 66–78.

22. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Влияние согласующих слоев на излучение и прием коротких импульсов // Акустич. журнал. 1999. Т. 45. № 4. С. 568–569.


Для цитирования:


Коновалова В.С., Коновалов Р.С., Коновалов С.И. О сокращении длительности зондирующего импульса на выходе иммерсионного пьезопреобразователя ультразвукового дефектоскопа. Вопросы радиоэлектроники. 2020;(1):42-50. https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-1-42-50

For citation:


Konovalova V.S., Konovalov R.S., Konovalov S.I. On reduction of probing pulse duration at output of immersion piezoelectric transducer of ultrasonic flaw detector. Issues of radio electronics. 2020;(1):42-50. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-1-42-50

Просмотров: 33


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)