Поле прямоугольного преобразователя
Вид прямоугольного преобразователя представлен на рис. 2.8. Характеристики такого преобразователя зависят от соотношения сторон и . Рис. 2.7. Структура акустического поля дискообразного преобразователя при 0,3Х/ХБ Рис. 2.8. Прямоугольный преобразователь Размер ближней зоны такого преобразователя определяется формулой . (2.25) Поле прямоугольного преобразователя зависит от безразмерного параметра , где – расстояние, измеряемое по оси преобразователя, – размер ближней зоны. В общем случае . Зависимость амплитуды поля от расстояния по оси, нормированного на размер ближней зоны, для различных значений отношения , показана на рис. 2.9. Положение последнего максимума амплитуды на оси определяется величиной ближней зоны только для квадратного преобразователя . Для прямоугольного излучателя с соотношением сторон положение последнего максимума можно определить лишь приближенно. Условия интерференции для волн в ближней зоне прямоугольного преобразователя отличны от условий для круглого преобразователя. Сравнение с полем дискообразного преобразователя показывает, что для прямоугольного преобразователя максимумы и минимумы в ближней зоне сильно сглажены. В импульсном режиме наблюдается дополнительное сглаживание с одновременным уменьшением амплитуды. Поле прямоугольного преобразователя в дальней зоне (2.26) где и – углы между акустической осью преобразователя и проекциями лучей на плоскости ХОZ и ХОY (рис. 2.11). На рис. 2.10 приведены сравнительные диаграммы направленности для преобразователей различной формы. Рис. 2.9. Зависимость поля прямоугольного преобразователя от расстояния на оси: 1 – квадратный преобразователь: ; 2 – прямоугольник: ; 3 – полоса: Рис. 2.10. Диаграммы направленности для преобразователей: 1 – круглого, 2 – прямоугольного, 3 – тонкого кольцеобразного Рис. 2.11. Схема для расчета поля прямоугольного преобразователя: и – углы между акустической осью преобразователя и проекциями лучей на плоскости ХОZ и ХОY Рис. 2.12. Способы устранения неравномерности чувствительности прямоугольного преобразователя: а – изменение формы пьезопластины, б – создание треугольных каналов на нерабочей стороне пьезопластины Как видно по рис. 2.11, диаграмма направленности прямоугольного преобразователя более широкая, чем в случае кольцеобразного преобразователя, но уже, чем у круглого. Прямоугольные преобразователи применяются в тех случаях, когда нужно увеличить зону контроля за один проход преобразователя. Этот вид преобразователей чаще всего используется в автоматизированном контроле. Основной недостаток прямоугольных преобразователей – неравномерная чувствительность вдоль длинной стороны (следствие интерференции волн в ближней зоне). Существует несколько способов устранения этого недостатка: сокращение длительности импульса, за счет чего сглаживаются интерференционные максимумы в ближней зоне; расширение полосы частот. Для этого на нерабочей стороне пьезопластины создают треугольные каналы (рис. 2.12, б); изменение формы пьезопластины (рис. 2.12, а). Изменение формы пьезопластины является наиболее эффективным способом выравнивания чувствительности (применение остальных способов приводит к ухудшению чувствительности). Изменяя форму пьезопластины, можно управлять рабочей частотой преобразователя, добротностью и параметрами акустического поля.
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (888)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |