KR20240035362A - Ultrasound logger energy converter calibration device and calibration method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로깅기기(logging meter) 교정 기술분야에 관한 것이고, 특히, 초음파 로거(logger) 에너지 변환기 교정장치에 관한 것으로, 상부 교정대와 하부 교정대를 포함하고, 상부 교정대와 하부 교정대는 탈부착하도록 연결하고, 하부 교정대는 상부 교정대의 하방에 설치되고, 상부 교정대에는 초음파 에너지 변환기의 고도를 조절하는 데 사용하는 조절기구를 설치하고, 하부 교정대의 내부는 초음파 에너지 변환기의 에코(echo)를 반사하는 데 사용하는 에코장치(echo device)를 설치하고, 하부 교정대는 고도 조절이 가능한 하부 교정대이다. 상기 조절기구는 구동 모터를 구비한 2개의 리드 스크루(lead screw)를 포함하고, 상기 리드 스크루는 상부 교정대와 고정되고, 2개의 리드 스크루(lead screw) 사이는 커넥팅 로드를 설치하고, 커넥팅 로드의 양단은 슬라이드 블록을 통해 리드 스크루(lead screw)와 연결하고, 슬라이드 블록과 리드 스크루는 나사산으로 연결하고, 커넥팅 로드에는 상기 초음파 에너지 변환기를 리프팅해 장착한다. 여러 번의 측량을 통해 측량한 데이터에 대한 계산 및 분석을 진행하여 초음파 에너지 변환기의 영구 오차를 획득한다. 측량한 실험 데이터에 대한 계산 및 분석을 통해 초음파 에너지 변환기의 영구 오차, 즉, 교정 거리를 확정했다.The present invention relates to the field of logging meter calibration technology, and in particular, to a calibration device for an ultrasonic logger energy converter, which includes an upper calibration table and a lower calibration table, and the upper calibration table and the lower calibration table are detachable. The lower calibration table is installed below the upper calibration table. A control mechanism used to adjust the altitude of the ultrasonic energy converter is installed on the upper calibration table, and the inside of the lower calibration table is equipped with an echo of the ultrasonic energy converter. An echo device used for reflection is installed, and the lower calibration stand is an altitude-adjustable lower calibration stand. The adjustment mechanism includes two lead screws with a drive motor, the lead screws are fixed to the upper calibration table, and a connecting rod is installed between the two lead screws, and the connecting rod Both ends of are connected to a lead screw through a slide block, the slide block and the lead screw are connected by threads, and the ultrasonic energy transducer is lifted and mounted on the connecting rod. The permanent error of the ultrasonic energy converter is obtained by calculating and analyzing the measured data through multiple measurements. Through calculation and analysis of the measured experimental data, the permanent error, or calibration distance, of the ultrasonic energy converter was determined.
Description
본 발명은 로깅기기 교정 기술분야에 관한 것이고, 특히, 초음파 로거(logger) 에너지 변환기 교정장치 및 교정방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of logging device calibration technology, and particularly to an ultrasonic logger energy converter calibration device and calibration method.
현 시점에서 탄광업계가 전세계적으로 끊임없이 발전함에 따라 대구경고정밀도 로거(logger)는 탄광업계가 갖추어야 하는 중요한 설비 중 하나로 되었다. 현재 초음파 로거에 비해, 에너지 변환기가 교정된 초음파 로거는 에너지 변환기의 오차 및 실제 테스트 환경에서의 음속 오차를 줄일 수 있고, 상이한 환경에서 갱 지름과 방위에 대한 측량을 더 정확하게 완성할 수 있다. 현재 대구경 초음파 로거는 이미 탄광 시추 업계에 널리 응용되고 있다. 하지만, 현재 사용하고 있는 초음파 로깅설비(logging device)가 모두 이의 에너지 변환기의 물리적 오차에 대해 항상 교정을 진행하는 것은 아니며, 즉 사용되는 로깅설비는 거리를 측량할 때 에너지 변환기가 이의 고무 표면에서 초음파를 발사하고 에코(echo)를 수신하는 것이 기본적이며, 교정하지 않는 에너지 변환기는 탄광 갱의 대략적인 갱 지름 및 방위 편차를 측량하는 데 한정되며, 로깅(logging)의 정밀도에 대한 요구가 어느 정도 높아질 경우, 이는 에너지 변환기의 교정이 특히 중요하다. 현재 나와있는 초음파 에너지 변환기 교정방식은 많은 시간과 에너지가 소모되고 환경이 변하면 다시 교정해야 한다.At present, as the coal mining industry continues to develop worldwide, large-diameter, high-precision loggers have become one of the important equipment that the coal mining industry must have. Compared with current ultrasonic loggers, ultrasonic loggers with calibrated energy converters can reduce the error of the energy converter and the sound speed error in the actual test environment, and can more accurately complete measurements of gang diameter and orientation in different environments. Currently, large-diameter ultrasonic loggers are already widely applied in the coal mine drilling industry. However, not all ultrasonic logging devices currently in use always correct for the physical errors of their energy transducers, that is, when measuring distances, the energy transducers use ultrasonic waves on their rubber surfaces. It is basic to emit an echo and receive an echo, and the non-calibrated energy converter is limited to measuring the approximate pit diameter and azimuth deviation of the coal mine pit, and the requirements for the precision of logging will be somewhat higher. In this case, calibration of the energy converter is particularly important. The currently available ultrasonic energy converter calibration method consumes a lot of time and energy and must be recalibrated when the environment changes.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 초음파 로거(logger) 에너지 변환기 교정장치 및 교정방법을 제공한다. 여러 번의 측량을 통해 측량한 데이터에 대한 계산 및 분석을 진행하여 초음파 에너지 변환기의 영구 오차를 획득한다. 측량한 실험 데이터에 대한 계산 및 분석을 통해 초음파 에너지 변환기의 영구 오차, 즉, 교정 거리를 확정한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an ultrasonic logger energy converter calibration device and calibration method. The permanent error of the ultrasonic energy converter is obtained by calculating and analyzing the measured data through multiple measurements. The permanent error, or calibration distance, of the ultrasonic energy converter is determined through calculation and analysis of the measured experimental data.
본 발명은 아래의 기술방안을 제공한다. The present invention provides the following technical solutions.
일종의 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치는 상부 교정대와 하부 교정대를 포함하고, 상부 교정대와 하부 교정대는 탈부착하도록 연결하고, 하부 교정대는 상부 교정대의 하방에 설치되고, 상부 교정대에는 초음파 에너지 변환기의 고도를 조절하는 데 사용하는 조절기구를 설치하고, 하부 교정대의 내부는 초음파 에너지 변환기의 에코(echo)를 반사하는 데 사용하는 에코장치(echo device)를 설치하며, 하부 교정대는 고도 조절이 가능한 하부 교정대로서, 하부 교정대의 고도를 조정해 상부 교정대와 하부 교정대의 거리를 변경시켜 더 깊은 통형 장치를 배치할 수 있어, 주파수가 상이한 초음파 에너지 변환기에 대해 교정 실험을 진행하는 데 편리하며, 조절기구는 초음파 에너지 변환기의 고도를 조정하는 데 사용하여, 동일한 초음파 에너지 변환기에 대해 상이한 고도의 테스트를 진행하는 데 편리하며, 에코장치는 초음파 에너지 변환기부터 갱 벽까지의 환경을 시뮬레이션하는 데 사용한다.A kind of ultrasonic logger energy converter calibration device includes an upper calibration table and a lower calibration table, the upper calibration table and the lower calibration table are connected to be detachable, the lower calibration table is installed below the upper calibration table, and the upper calibration table has an ultrasonic energy converter. An adjustment mechanism used to adjust the altitude is installed, and the inside of the lower calibration table is installed with an echo device used to reflect the echo of the ultrasonic energy converter, and the lower calibration table is a lower part that can adjust the altitude. As a calibration table, a deeper cylindrical device can be placed by changing the distance between the upper calibration table and the lower calibration table by adjusting the height of the lower calibration table, making it convenient for performing calibration experiments on ultrasonic energy transducers of different frequencies. The instrument is used to adjust the altitude of the ultrasonic energy transducer, which is convenient for conducting different altitude tests on the same ultrasonic energy transducer, and the echo device is used to simulate the environment from the ultrasonic energy transducer to the gang wall.
상기 조절기구는 구동 모터를 구비한 2개의 리드 스크루(lead screw)를 포함하고, 상기 리드 스크루는 상부 교정대와 고정되고, 2개의 리드 스크루 사이는 커넥팅 로드를 설치하고, 커넥팅 로드의 양단은 슬라이드 블록을 통해 리드 스크루와 연결하고, 슬라이드 블록과 리드 스크루는 나사산으로 연결하고, 커넥팅 로드에는 상기 초음파 에너지 변환기를 리프팅해 장착하고, 리드 스크루를 이용해 고도를 정확하게 조정할 수 있고, 2개의 리드 스크루는 동기적으로 운행해 상승 또는 하강 동작을 진행할 수 있다.The adjustment mechanism includes two lead screws equipped with a drive motor, the lead screws are fixed to the upper calibration table, a connecting rod is installed between the two lead screws, and both ends of the connecting rod slide. It is connected to the lead screw through a block, the slide block and the lead screw are connected by threads, the ultrasonic energy transducer is lifted and mounted on the connecting rod, the altitude can be accurately adjusted using the lead screw, and the two lead screws are connected at the same time. It can be operated miraculously to ascend or descend.
상기 상부 교정대는 프레임 및 프레임의 내부에 설치된 중간 고정대를 포함하고, 중간 고정대는 2개이고, 2개의 중간 고정대는 상대되도록 설치하고, 중간 고정대는 세로 로드와 가로 로드를 포함하고, 세로 로드의 양단은 프레임과 연결해 고정되고, 가로 로드의 양단은 각각 2개의 세로 로드와 연결해 고정되고, 가로 로드의 고정 고도는 조절이 가능하고, 상기 리드 스크루는 가로 로드와 고정되고, 리드 스크루와 가로 로드의 고정 지점에는 프레임과 연결해 고정된 보강 로드가 설치되고, 중간 고정대는 프레임의 내부에 설치되어 사용할 때 외부의 충돌이 가해져 결과에 영향을 미치는 것을 피하며; 보강 로드가 구비되어 있기 때문에 고정 역할을 할 수 있다.The upper correction table includes a frame and a middle fixture installed inside the frame. There are two middle fixtures, and the two middle fixtures are installed to face each other. The middle fixture includes a vertical rod and a horizontal rod, and both ends of the vertical rod are It is connected and fixed to the frame, both ends of the horizontal rod are connected and fixed to two vertical rods, the fixing height of the horizontal rod is adjustable, the lead screw is fixed to the horizontal rod, and the fixing point of the lead screw and the horizontal rod A fixed reinforcing rod is installed in connection with the frame, and the middle fixture is installed inside the frame to avoid external collisions affecting the results when used; Because it is provided with a reinforcing rod, it can serve as a fixation.
상기 리드 스크루의 바닥부는 슬라이드 블록에 대해 위치 한정을 진행하는 위치한정 스위치를 설치하고, 위치한정 스위치는 제어기와 연결되고, 제어기는 2개의 구동 모터와 연결되고, 상기 제어기는 어퍼 컴퓨터(upper computer)와 연결되어 위치한정 블록이 바닥부에 도달한 후, 제어기가 구동 모터를 제어해 작동을 정지하도록 하고, 구동 모터는 스탭핑 모터(stepping motor)를 이용하고, 스탭핑 모터가 초음파 에너지 변환기를 연동시켜 평행 이동 축의 가장 바닥부까지 하강시킨 후에도 여전히 작동하는 것을 방지하여 스탭핑 모터와 초음파 에너지 변환기에 가해지는 손상을 줄인다.The bottom of the lead screw is installed with a positioning switch for positioning the slide block, the positioning switch is connected to a controller, the controller is connected to two driving motors, and the controller is connected to an upper computer. After the block is connected to and positioned at the bottom, the controller controls the drive motor to stop operation. The drive motor uses a stepping motor, and the stepping motor links the ultrasonic energy converter. This reduces damage to the stepping motor and ultrasonic energy transducer by preventing it from still operating after being lowered to the bottom of the translation axis.
상기 에코장치는 중공의 원형 통이고, 원형 통의 통 바닥은 반사면이고, 원형 통의 중축선(central axis line)과 초음파 에너지 변환기는 동일 직선 상에 있고, 원형 통의 내부는 물 또는 토사 등을 담아 갱 벽 환경을 시뮬레이션할 수 있다.The echo device is a hollow circular cylinder, the bottom of the circular cylinder is a reflective surface, the central axis line of the circular cylinder and the ultrasonic energy transducer are on the same straight line, and the inside of the circular cylinder is water, soil, etc. It can simulate a gang wall environment.
상기 원형 통의 직경은 d이고, 초음파 에너지 변환기의 직경은 c이고, d＞10c이다. 이 경우, 반경이 비교적 작아 용기 측벽이 초음파 에너지 변환기의 초음파 에코(echo)를 간섭하는 것을 피한다.The diameter of the circular cylinder is d, the diameter of the ultrasonic energy converter is c, and d>10c. In this case, the radius is relatively small to avoid the container side walls interfering with the ultrasonic echo of the ultrasonic energy transducer.
상기 교정장치에 기반한 교정방법은 아래의 단계를 포함한다.The calibration method based on the calibration device includes the following steps.
S1: 초음파 에너지 변환기의 교정대를 통해 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 D1만큼 떨어진 위치로 조절하고, 반사면은 원형 통의 통 바닥이며;S1: Adjust the ultrasonic energy transducer to a position D 1 away from the reflecting surface through the calibration table of the ultrasonic energy transducer, and the reflecting surface is the bottom of the circular barrel;
S2: 초음파 로거(logger)와 교정장치를 가동하고, D1 만큼 떨어질 경우의 전이 시간 t1을 판독하며;S2: Start the ultrasonic logger and calibration device and read the transition time t 1 when D 1 falls;
S3: 초음파 에너지 변환기와 반사면 사이의 거리를 Dχ+1의 위치로 조절하고, 전이 시간 tχ+1을 판독하며;S3: Adjust the distance between the ultrasonic energy transducer and the reflecting surface to the position of D χ+1 , and read the transition time t χ+1 ;
S4: 공식 을 통해 교정 거리 D0을 획득하며;S4: Formula The calibration distance D 0 is obtained through;
S5: 교정한 다음, 측량한 실제 거리는 R로, 압전 플레이트부터 반사면까지의 거리는 L로 설정하고, 측량한 거리를 정정하는 식은 이다.S5: After correction, the actual measured distance is set to R, the distance from the piezoelectric plate to the reflecting surface is set to L, and the equation for correcting the measured distance is: am.
단계 S3에서, 컴퓨터를 통해 구동 모터를 제어해 작동시키고 리드 스크루를 연동시켜 회전시켜 초음파 에너지 변환기의 상하 이동을 구현하며, 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 Dχ만큼 떨어진 위치로 조절하고, 제어기는 타이밍 모드에서 작동하고, 초음파 발사 신호가 검측되면 시간 계산을 시작하고, 에코 신호가 검측되면 시간 계산을 정지시켜 계수 값을 판독하고, 상기 계수 값은 원시 데이터이고, 에 의해 계산하여 tχ를 구하고, 여기에서, TOSC는 갱외기기의 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 수정 발진기 주파수이고, m는 원시 데이터의 개수이고, 즉, 초음파 발사 신호의 시간을 계산하기 시작할 때부터 에코 신호가 검측된 기간에 수신한 검측 주기의 개수이며; 반복 측량하여 측량한 실험 데이터 Dχ와 tχ를 저장한다.In step S3, the drive motor is controlled and operated by a computer, the lead screw is interlocked and rotated to realize vertical movement of the ultrasonic energy converter, the ultrasonic energy converter is adjusted to a position away from the reflection surface by D , and the controller controls the timing. It operates in mode, starts calculating time when an ultrasonic firing signal is detected, stops calculating time when an echo signal is detected, and reads the counting value, and the counting value is raw data; Obtain t It is the number of detection cycles received during the period in which the signal was detected; Experimental data D χ and t χ measured through repeated measurements are stored.
단계 S4에서, 교정 거리 D0의 계산은, 을 통해 피팅(fitting) 처리하고, 여기에서, v0은 고무에서의 초음파 음속이고, v는 매체에서의 초음파 전파 속도이고, t0은 초음파가 고무를 통과하는 데 필요한 시간이고, 상기 공식을 간단화하여 마지막에 를 획득하고, 교정거리가 D0인 초음파 에너지 변환기의 내부 압전 플레이트와 그 표면의 거리를 구하고, D0이 작을 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 작아지게 표시되고; D0이 클 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 커지게 표시된다.In step S4, the calculation of the calibration distance D 0 is: Fitting is done through, where v 0 is the ultrasonic sound speed in the rubber, v is the ultrasonic propagation speed in the medium, t 0 is the time required for the ultrasonic waves to pass through the rubber, and the above formula is simplified as Reconcile at the end Obtain and obtain the distance between the internal piezoelectric plate of the ultrasonic energy converter whose calibration distance is D 0 and its surface. The smaller D 0 is, the smaller the operating error of the ultrasonic energy converter is displayed; The larger D 0 , the larger the operating error of the ultrasonic energy converter.
초음파 에너지 변환기부터 반사면까지의 이미 알고 있는 거리 D1과 전이 시간 t1을 미리 설정하고, 다음 단계에 측량할 때 에너지 변환기부터 반사면까지의 거리를 Dχ까지 조정하고, 마찬가지로 전이 시간 tχ를 컴퓨터로 판독시키고, 컴퓨터는 설정된 알고리즘을 통해 에너지 변환기의 압전 플레이트부터 에너지 변환기 표면까지의 거리 D0 및 이 때 온도 및 매체에서의 소리 전파 속도 v를 산출한다. 산출된 복수 세트의 D0과 v 수치의 차이가 역치보다 작을 경우, 피팅 알고리즘을 통해 가장 바람직한 값을 취한다. 아닐 경우, 교정된 에너지 변환기의 파라미터가 아직 정확하지 않아 초음파 로거의 거리 측량 정밀도를 향상할 수 없기 때문에 이를 더 최적화할 필요가 있는 것으로 판단한다. 최적화 방법은 아래와 같이, 교정장치가 수집한 데이터에 대해 자체 적응 교정을 진행하고, 이의 특성 변화는 자체 적응 알고리즘에 의해 파장 필터 계수를 조정해 구현할 수 있고, 자체 적응 알고리즘은 미리 알고 있는 어느 값이 최소화에 도달하게 하기 위한 것으로, 자체 적응식으로 파장 필터 계수를 조절하는 방법이다. 최소화 알고리즘, 목표 함수와 오차 신호의 특성을 정의하여 알고리즘을 확정한다.Set the already known distance D 1 and the transition time t 1 from the ultrasonic energy converter to the reflecting surface in advance, and when measuring in the next step, adjust the distance from the energy converter to the reflecting surface to D χ , and similarly adjust the transition time t χ is read by the computer, and the computer calculates the distance D 0 from the piezoelectric plate of the energy converter to the surface of the energy converter and the temperature and sound propagation speed v in the medium at this time through a set algorithm. If the difference between the calculated D 0 and v values of multiple sets is smaller than the threshold, the most desirable value is taken through a fitting algorithm. If not, it is judged that there is a need to further optimize it because the parameters of the calibrated energy converter are not yet accurate and cannot improve the distance measurement accuracy of the ultrasonic logger. The optimization method is as follows: self-adaptive correction is performed on the data collected by the calibration device, and changes in its characteristics can be implemented by adjusting the wavelength filter coefficient by a self-adaptation algorithm, and the self-adaptation algorithm uses a certain value known in advance. This is a method of adjusting the wavelength filter coefficient in a self-adaptive manner to achieve minimization. Confirm the algorithm by defining the characteristics of the minimization algorithm, objective function, and error signal.
상술한 기재 내용으로부터 알 수 있다시피, 본 발명은 다음과 같은 장점을 갖고 있다. As can be seen from the above description, the present invention has the following advantages.
1) 본 발명은 초음파 에너지 변환기 교정장치를 설계하였으며, 이는 우선적으로 초음파 에너지 변환기의 교정 효율을 향상하고 초음파 에너지 변환기의 교정 원가를 절약하는 전제하에 초음파 에너지 변환기에 대한 교정을 진행함으로써, 다양한 초음파 에너지 변환기의 교정에 보편적으로 응용할 수 있다. 1) The present invention has designed an ultrasonic energy converter calibration device, which performs calibration of the ultrasonic energy converter under the premise of first improving the calibration efficiency of the ultrasonic energy converter and saving the calibration cost of the ultrasonic energy converter, thereby providing a variety of ultrasonic energy It can be universally applied to the calibration of transducers.
2) 시추 작업에 교정방법과 설비를 제공하며, 압전 에너지 변환기와 로깅설비(logging device) 간의 시스템 오차를 측량하고, 초음파 에너지 변환기의 영구 오차를 제거한다. 2) Provides correction methods and equipment for drilling operations, measures system errors between piezoelectric energy converters and logging devices, and eliminates permanent errors in ultrasonic energy converters.
3) 로깅(logging) 작업을 실시할 때 초음파 로거(logger)의 거리 측량 정밀도를 향상한다.3) Improves the distance measurement accuracy of ultrasonic loggers when performing logging operations.
도 1은 초음파 에너지 변환기의 교정 원리도이고;
도 2는 초음파 에너지 변환기의 자체 적응식 파장 필터의 원리를 도시하였고;
도 3은 본 발명의 구체적인 실시방식에 따른 장치의 구조 설명도이고;
도 4는 전기 블록도이고;
도 5는 본 발명에 따른 구체적인 실시방식의 흐름도이다.1 is a calibration principle diagram of an ultrasonic energy converter;
Figure 2 shows the principle of the self-adaptive wavelength filter of the ultrasonic energy converter;
Figure 3 is a structural diagram of a device according to a specific implementation method of the present invention;
Figure 4 is an electrical block diagram;
Figure 5 is a flowchart of a specific implementation method according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 구체적인 실시방식의 도면을 결합해 본 발명에 따른 구체적인 실시방식의 기술방안을 명료하고 전면적으로 기재하며, 물론 기재한 구체적인 실시방식은 본 발명의 구체적인 실시방식에 불과하고 전부의 구체적인 실시방식이 아니다. 본 기술분야의 통상적인 기술자들이 본 발명에 따른 구체적인 실시방식에 기반해 진보성 노동을 진행하지 않은 전제하에 획득한 모든 기타의 구체적인 실시방식은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.Hereinafter, by combining the drawings of the specific implementation method according to the present invention, the technical solution of the specific implementation method according to the present invention is clearly and comprehensively described. Of course, the described specific implementation method is only a specific implementation method of the present invention and does not represent the entire It is not a specific implementation method. All other specific implementation methods obtained by those skilled in the art without carrying out inventive work based on the specific implementation method according to the present invention shall all fall within the protection scope of the present invention.
도면을 통해 알 수 있다 시피, 본 발명에 따른 초음파 로거(logger) 에너지 변환기 교정장치는 상부 교정대(2)와 하부 교정대(6)를 포함하고, 상부 교정대(2)와 하부 교정대(6)는 탈부착하도록 연결하고, 하부 교정대(6)는 상부 교정대(2)의 하방에 설치되고, 상부 교정대(2)에는 초음파 에너지 변환기(1)의 고도를 조절하는 데 사용하는 조절기구를 설치하고, 하부 교정대(6)의 내부는 초음파 에너지 변환기의 에코(echo)를 반사하는 데 사용하는 에코장치(echo device)(7)를 설치하며, 상기 에코장치(7)는 중공의 원형 통이고, 원형 통의 통 바닥은 반사면이고, 원형 통의 중축선(central axis line)과 초음파 에너지 변환기(1)는 동일 직선 상에 있고, 상기 원형 통의 직경은 d이고, 초음파 에너지 변환기의 직경은 c이고, d＞10c이다. 하부 교정대는 고도 조절이 가능한 하부 교정대이다.As can be seen from the drawing, the ultrasonic logger energy converter calibration device according to the present invention includes an upper calibration table (2) and a lower calibration table (6), and an upper calibration table (2) and a lower calibration table ( 6) is connected to be detachable, the lower calibration table (6) is installed below the upper calibration table (2), and the upper calibration table (2) is equipped with an adjustment mechanism used to adjust the altitude of the ultrasonic energy transducer (1). is installed, and an echo device (7) used to reflect the echo of the ultrasonic energy converter is installed inside the lower calibration table (6), and the echo device (7) is a hollow circular shape. It is a cylinder, the bottom of the circular cylinder is a reflective surface, the central axis line of the circular cylinder and the ultrasonic energy converter 1 are on the same straight line, the diameter of the circular cylinder is d, and the ultrasonic energy converter 1 has a diameter of d. The diameter is c, and d>10c. The lower brace is a lower brace that can be adjusted in height.
상기 조절기구는 구동 모터(5)를 구비한 2개의 리드 스크루(lead screw)(4)를 포함하고, 상기 리드 스크루(4)는 상부 교정대(2)와 고정되고, 2개의 리드 스크루(4) 사이에는 커넥팅 로드(10)를 설치하고, 커넥팅 로드(10)의 양단은 슬라이드 블록(8)을 통해 리드 스크루(4)와 연결하고, 슬라이드 블록(8)과 리드 스크루(4)는 나사산으로 연결하고, 커넥팅 로드(10)에는 상기 초음파 에너지 변환기(1)를 리프팅해 장착한다，The adjustment mechanism includes two lead screws (4) with a drive motor (5), the lead screws (4) are fixed to the upper calibration table (2), and two lead screws (4) ) A connecting rod (10) is installed between them, and both ends of the connecting rod (10) are connected to the lead screw (4) through the slide block (8), and the slide block (8) and lead screw (4) are threaded. Connect, and lift and install the ultrasonic energy transducer (1) on the connecting rod (10).
상부 교정대(2)는 프레임(3) 및 프레임(3)의 내부에 설치된 중간 고정대를 포함하고, 중간 고정대는 2개이고, 2개의 중간 고정대는 상대되도록 설치하고, 중간 고정대는 세로 로드(12)와 가로 로드(9)를 포함하고, 세로 로드(12)의 양단은 프레임(3)과 연결해 고정되고, 가로 로드(9)의 양단은 각각 2개의 세로 로드(12)와 연결해 고정되고, 가로 로드(9)의 고정 고도는 조절이 가능하고, 상기 리드 스크루(4)는 가로 로드(9)와 고정되고, 리드 스크루(4)와 가로 로드(9)의 고정 지점에는 프레임(3)과 연결해 고정된 보강 로드(11)가 설치된다. 상기 리드 스크루(4)의 바닥부는 슬라이드 블록(8)에 대해 위치 한정을 진행하는 위치한정 스위치(13)를 설치하고, 위치한정 스위치(13)는 제어기와 연결되고, 제어기는 2개의 구동 모터와 연결되고, 상기 제어기는 어퍼 컴퓨터(upper computer)와 연결된다.The upper correction stand (2) includes a frame (3) and a middle fixture installed inside the frame (3). There are two middle fixtures, the two middle fixtures are installed to face each other, and the middle fixture is a vertical rod (12). and a horizontal rod (9), both ends of the vertical rod (12) are connected and fixed to the frame (3), both ends of the horizontal rod (9) are respectively connected to and fixed to two vertical rods (12), and the horizontal rod (12) is connected to and fixed to the frame (3). The fixation height of (9) is adjustable, the lead screw (4) is fixed to the horizontal rod (9), and the lead screw (4) and the horizontal rod (9) are connected to the frame (3) and fixed at the fixing points. A reinforcing rod (11) is installed. The bottom of the lead screw 4 is equipped with a positioning switch 13 that limits the position of the slide block 8, and the positioning switch 13 is connected to a controller, and the controller includes two driving motors and connected, and the controller is connected to an upper computer.
도 1은 초음파 에너지 변환기의 작동 원리도이고, 도면에서 직사각형 물체로 도시된 것이 초음파 에너지 변환기이고, 이는 케이블(1-1)에 의해 초음파 로거까지 연결되고, 초음파 에너지 변환기는 내부의 압전 플레이트(1-2)에 의해 진동되어 초음파를 생성하고, 압전 플레이트부터 초음파 에너지 변환기 표면까지가 교정장치가 측량해야 하는 오차 거리 D이며, 즉 도면의 1-3이고, 초음파 에너지 변환기부터 반사면까지의 이미 알고 있는 거리 Dχ, 즉, 도면의 1-4 및 초음파 에너지 변환기가 에코를 수신하는 데 필요한 시간 1-5를 설정한다. 이런 교정방식은 반경이 충분히 큰 측량 용기에서 구현해야 하고, 반경이 비교적 작을 경우, 용기 측벽이 초음파 에너지 변환기의 초음파 에코를 간섭할 수 있다.1 is a diagram showing the operating principle of an ultrasonic energy converter, and the rectangular object shown in the drawing is an ultrasonic energy converter, which is connected to the ultrasonic logger by a cable (1-1), and the ultrasonic energy converter has an internal piezoelectric plate (1). -2) It vibrates to generate ultrasonic waves, and the error distance D from the piezoelectric plate to the surface of the ultrasonic energy transducer is the error distance D that the calibration device must measure, that is, 1-3 in the drawing, and the distance from the ultrasonic energy transducer to the reflecting surface is already known. Set the distance Dχ, i.e. 1-4 in Figures 1-4, and the time 1-5 required for the ultrasonic energy transducer to receive the echo. This calibration method must be implemented in a survey vessel with a sufficiently large radius; if the radius is relatively small, the vessel side walls may interfere with the ultrasonic echo of the ultrasonic energy transducer.
도 1에 도시된 바와 같이, 현재 초음파 에너지 변환기가 반사면에서 떨어져있는 거리 1-4는 D1로 표기하고, 초음파 에너지 변환기가 컴퓨터에 피드백한 에코 수신 시간 1-5는 t1로 표기하고, 이어서, 교정장치의 어퍼 컴퓨터 소프트웨어를 통해 초음파 에너지 변환기부터 반사면까지의 거리를 조절해 D2로 표기하고, 초음파 에너지 변환기가 컴퓨터에 피드백한 에코 수신 시간 1-5는 t2로 표기한다. 교정을 통해 획득하려하는 초음파 에너지 변환기의 자체 영구 오차 1-3은 D0으로 표기하고, 마지막에 컴퓨터가 산출한 실시간 음속은 v로 표기한다. 실험과정에서 온도 변화로 인하여 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 변화가 발생해 초음파 에너지 변환기의 측량 정밀도에 영향을 미치는 것을 방지하도록 자체 적응식 온도 보상 알고리즘을 도입해 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 대해 보상을 진행한다.As shown in Figure 1, the distance 1-4 that the ultrasonic energy converter is currently away from the reflecting surface is denoted as D 1 , and the echo reception time 1-5 fed back to the computer by the ultrasonic energy converter is denoted as t 1 , Next, the distance from the ultrasonic energy converter to the reflecting surface is adjusted through the upper computer software of the orthodontic device and expressed as D 2 , and the echo reception time 1-5 fed back from the ultrasonic energy converter to the computer is expressed as t 2 . The self-permanent error 1-3 of the ultrasonic energy converter to be obtained through calibration is denoted as D 0 , and the real-time sound speed calculated by the computer at the end is denoted as v. To prevent changes in the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter due to temperature changes during the experiment process, which affect the measurement accuracy of the ultrasonic energy converter, a self-adaptive temperature compensation algorithm is introduced to compensate for the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter. Proceed.
온도 매체는 모두 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 영향을 미치고, 실험과정에서 매체는 변하지 않으며, 온도 변화로 인하여 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 변화가 발생해 초음파 에너지 변환기의 측량 정밀도에 영향을 미치는 것을 방지하도록 자체 적응식 온도 보상 알고리즘을 도입해 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 대해 보상을 진행하여 마지막에 D0을 산출하고, 초음파 에너지 변환기를 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치에 고정시키고, 자체 적응식 온도 보상 알고리즘을 통해 초음파 에너지 변환기의 전송 특성에 대해 보상을 진행하며, 방법은 아래와 같다.Temperature media all affect the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter. During the experiment, the medium does not change, preventing temperature changes from causing changes in the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter and affecting the measurement accuracy of the ultrasonic energy converter. A self-adaptive temperature compensation algorithm is introduced to compensate for the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter to calculate D 0 at the end, the ultrasonic energy converter is fixed to the ultrasonic logger energy converter calibration device, and the self-adaptive temperature compensation algorithm is used. Compensation is made for the transmission characteristics of the ultrasonic energy converter, and the method is as follows.
도 2에 도시된 바와 같이, 파장 필터링 신호 χout는 입력 신호 χin에 의해 자체 적응식 파장 필터링을 통해 획득되고, en은 오차 신호를 표시하고, 오차 신호 en은 참조 신호 dn과 파장 필터링 신호 χout의 차이에 의해 자체 적응식 파장 필터의 파라미터를 제어해 조절할 수 있고, 자체 적응식 파장 필터는 en의 값에 근거해 자동 조정을 진행함으로써, 자체 적응식 파장 필터로 하여금 다음 번의 입력 신호에 적응할 수 있도록 하고, 파장 필터링 신호로 하여금 기대하는 참조 신호에 더 가까워지도록 할 수 있다.As shown in Figure 2, the wavelength filtering signal χ out is obtained through self-adaptive wavelength filtering by the input signal χ in , e n represents the error signal, and the error signal e n is the reference signal d n and the wavelength. The parameters of the self-adaptive wavelength filter can be controlled and adjusted by the difference in the filtering signal χ out , and the self-adaptive wavelength filter automatically adjusts based on the value of e n , allowing the self-adaptive wavelength filter to It allows adaptation to the input signal and allows the wavelength filtering signal to get closer to the expected reference signal.
(a) 가중 벡터 ω(n)과 χin를 곱해 출력 χout을 획득하며;(a) Multiply the weight vector ω(n) and χ in to obtain the output χ out ;
(b) χout(n)=ωT(n-1)χin(n) (1)(b) χ out (n)=ω T (n-1)χ in (n) (1)
(c) en=dn-χout(n) (2)(c) e n =d n -χ out (n) (2)
(d) 탭 백터(Tap vector) 업데이트: ω(n)=ω(n-1) +2uenχin(n) (3)(d) Tap vector update: ω(n)=ω(n-1) +2ue n χ in (n) (3)
여기에서, 공식(3) 중의 ω(n)는 자체 적응을 지속적으로 업데이트한다. 알고리즘을 응용할 경우, dn는 초음파 에너지 변환기의 발사 신호이고, χin는 초음파 에너지 변환기의 수신 신호이고, 자체 적응식 디지털 파장 필터를 통해 지속적으로 업데이트하여 출력된 파장 필터링 신호 χout로 하여금 기대 신호 dn에 지속적으로 가까워지도록 한다.Here, ω(n) in formula (3) continuously updates its self-adaptation. When applying the algorithm, d n is the emission signal of the ultrasonic energy converter, χ in is the reception signal of the ultrasonic energy converter, and the wavelength filtering signal output by continuously updating through a self-adaptive digital wavelength filter χ out is the expected signal. Let d continue to get closer to n .
본 방안에 따른 교정방법은 상세하게 아래의 단계를 포함한다.The calibration method according to this method includes the following steps in detail.
S1: 초음파 에너지 변환기의 교정대를 통해 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 D1 만큼 떨어진 위치로 조절하며;S1: Adjust the ultrasonic energy transducer to a position D 1 away from the reflecting surface through the calibration table of the ultrasonic energy transducer;
S2: 초음파 로거와 교정장치를 가동하고, D1만큼 떨어질 경우의 전이 시간 t1을 판독하며;S2: Start the ultrasonic logger and calibration device and read the transition time t 1 when D 1 falls;
S3: 초음파 에너지 변환기와 반사면 사이의 거리를 Dχ+1의 위치로 조절하고, 전이 시간 tχ+1을 판독하며;S3: Adjust the distance between the ultrasonic energy transducer and the reflecting surface to the position of D χ+1 , and read the transition time t χ+1 ;
S4: 공식 을 통해 교정 거리 D0을 획득하며;S4: Formula The calibration distance D 0 is obtained through;
S5: 교정한 다음, 측량한 실제 거리는 R로, 압전 플레이트부터 반사면까지의 거리는 L로 설정하고, 측량한 거리를 정정하는 식은 이다.S5: After correction, the actual measured distance is set to R, the distance from the piezoelectric plate to the reflecting surface is set to L, and the equation for correcting the measured distance is: am.
단계 S3에서, 컴퓨터를 통해 구동 모터를 제어해 작동시키고 리드 스크루를 연동시켜 회전시켜 초음파 에너지 변환기의 상하 이동을 구현하며, 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 Dχ만큼 떨어진 위치로 조절하고, 제어기는 타이밍 모드에서 작동하고, 초음파 발사 신호가 검측되면 시간 계산을 시작하고, 에코 신호가 검측되면 시간 계산을 정지시켜 계수 값을 판독하고, 상기 계수 값은 원시 데이터이고, 에 의해 계산하여 tχ를 구하고, 여기에서, TOSC는 갱외기기의 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 수정 발진기 주파수이고, m는 원시 데이터의 개수이며; 반복 측량하여 측량한 실험 데이터 Dχ와 tχ를 저장한다.In step S3, the drive motor is controlled and operated by a computer, the lead screw is interlocked and rotated to realize vertical movement of the ultrasonic energy converter, the ultrasonic energy converter is adjusted to a position away from the reflection surface by D , and the controller controls the timing. It operates in mode, starts calculating time when an ultrasonic firing signal is detected, stops calculating time when an echo signal is detected, and reads the counting value, and the counting value is raw data; Calculate t to obtain t Experimental data D χ and t χ measured through repeated measurements are stored.
단계 S4에서, 교정 거리 D0의 계산은, 을 통해 이루어지고, 여기에서, v0은 고무에서의 초음파 음속이고, v는 매체에서의 초음파 전파 속도이고, t0은 초음파가 고무를 통과하는 데 필요한 시간이고, 간단화하여 마지막에 를 획득하고, 교정거리가 D0인 초음파 에너지 변환기의 내부 압전 플레이트와 그 표면의 거리와 v를 구하고, D0이 작을 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 작아지게 표시되고; D0이 클 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 커지게 표시된다.In step S4, the calculation of the calibration distance D 0 is: This is done through, where v 0 is the speed of ultrasonic sound in the rubber, v is the speed of ultrasonic propagation in the medium, t 0 is the time required for the ultrasonic wave to pass through the rubber, and to simplify, at the end Obtain and obtain the distance v between the internal piezoelectric plate of the ultrasonic energy converter whose calibration distance is D 0 and its surface. The smaller D 0 is, the smaller the operating error of the ultrasonic energy converter is displayed; The larger D 0 , the larger the operating error of the ultrasonic energy converter.
상술한 내용이 본 발명의 구체적인 실시방식을 도시하고 기재하였지만, 본 기술분야의 통상적인 기술자들은 본 발명의 원리와 정신을 이탈하지 않은 상황에서 이런 구체적인 실시방식을 다양하게 변경, 수정, 치환 및 변형할 수 있고, 본 발명의 범위가 아래에 부가된 청구항 및 이의 등가물에 의해 한정된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the above content illustrates and describes specific implementation methods of the present invention, those skilled in the art may make various changes, modifications, substitutions, and modifications to these specific implementation methods without departing from the principles and spirit of the present invention. It will be understood that the scope of the present invention is limited by the claims appended below and their equivalents.
1: 초음파 에너지 변환기
2: 상부 교정대
3: 프레임
4: 리드 스크루(lead screw)
5: 구동 모터
6: 하부 교정대
7: 에코장치(echo device)
8: 슬라이드 블록
9: 가로 로드
10: 커넥팅 로드
11: 보강 로드
12: 세로 로드
13: 위치한정 스위치1: Ultrasonic energy converter
2: Upper brace
3: frame
4: lead screw
5: Drive motor
6: Lower correction table
7: echo device
8: Slide block
9: horizontal rod
10: connecting rod
11: reinforcement rod
12: vertical rod
13: Position switch
Claims (9)
상부 교정대(2)와 하부 교정대(6)를 포함하고, 상부 교정대(2)와 하부 교정대(6)는 탈부착하도록 연결하고, 하부 교정대(6)는 상부 교정대(2)의 하방에 설치되고, 상부 교정대(2)에는 초음파 에너지 변환기(1)의 고도를 조절하는 데 사용하는 조절기구를 설치하고, 하부 교정대(6)의 내부는 초음파 에너지 변환기의 에코(echo)를 반사하는 데 사용하는 에코장치(echo device)(7)를 설치하며, 하부 교정대(6)는 고도 조절이 가능한 하부 교정대인 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.In the ultrasonic logger energy converter calibration device,
It includes an upper correction table (2) and a lower correction table (6), the upper correction table (2) and the lower correction table (6) are connected to be detachable, and the lower correction table (6) is attached to the upper correction table (2). It is installed below, and an adjustment mechanism used to adjust the altitude of the ultrasonic energy converter (1) is installed on the upper calibration table (2), and the inside of the lower calibration table (6) is equipped with an echo of the ultrasonic energy converter. An ultrasonic logger energy converter calibration device, characterized in that an echo device (7) used for reflection is installed, and the lower calibration table (6) is an altitude-adjustable lower calibration table.
상기 조절기구는 구동 모터(5)를 구비한 2개의 리드 스크루(lead screw)(4)를 포함하고, 상기 리드 스크루(4)는 상부 교정대(2)와 고정되고, 2개의 리드 스크루(4) 사이는 커넥팅 로드(10)를 설치하고, 커넥팅 로드(10)의 양단은 슬라이드 블록(8)을 통해 리드 스크루(4)와 연결하고, 슬라이드 블록(8)과 리드 스크루(4)는 나사산으로 연결하고, 커넥팅 로드(10)에는 상기 초음파 에너지 변환기(1)를 리프팅해 장착하는 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.According to paragraph 1,
The adjustment mechanism includes two lead screws (4) with a drive motor (5), the lead screws (4) are fixed to the upper calibration table (2), and two lead screws (4) ), a connecting rod (10) is installed between them, both ends of the connecting rod (10) are connected to the lead screw (4) through the slide block (8), and the slide block (8) and lead screw (4) are threaded. An ultrasonic logger energy converter calibration device, characterized in that the ultrasonic energy converter (1) is connected and mounted on the connecting rod (10) by lifting it.
상기 상부 교정대(2)는 프레임(3) 및 프레임(3)의 내부에 설치된 중간 고정대를 포함하고, 중간 고정대는 2개이고, 2개의 중간 고정대는 상대되도록 설치하고, 중간 고정대는 세로 로드(12)와 가로 로드(9)를 포함하고, 세로 로드(12)의 양단은 프레임(3)과 연결해 고정되고, 가로 로드(9)의 양단은 각각 2개의 세로 로드(12)와 연결해 고정되고, 가로 로드(9)의 고정 고도는 조절이 가능하고, 상기 리드 스크루(4)는 가로 로드(9)와 고정되고, 리드 스크루(4)와 가로 로드(9)의 고정 지점에는 프레임(3)과 연결해 고정된 보강 로드(11)가 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.According to paragraph 2,
The upper correction stand (2) includes a frame (3) and a middle fixture installed inside the frame (3). There are two middle fixtures, the two middle fixtures are installed to face each other, and the middle fixture is a vertical rod (12). ) and a horizontal rod (9), both ends of the vertical rod (12) are connected and fixed to the frame (3), both ends of the horizontal rod (9) are respectively connected to and fixed to two vertical rods (12), and the horizontal rod (12) is connected to and fixed to the frame (3). The fixing height of the rod (9) is adjustable, the lead screw (4) is fixed to the transverse rod (9), and the fixing points of the lead screw (4) and transverse rod (9) are connected to the frame (3). Ultrasonic logger energy converter calibration device, characterized in that a fixed reinforcement rod (11) is installed.
리드 스크루(4)의 바닥부는 슬라이드 블록(8)에 대해 위치 한정을 진행하는 위치한정 스위치(13)를 설치하고, 위치한정 스위치는 제어기와 연결되고, 제어기는 2개의 구동 모터와 연결되고, 상기 제어기는 어퍼 컴퓨터(upper computer)와 연결되는 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.According to paragraph 3,
The bottom of the lead screw (4) is installed with a positioning switch (13) for positioning the slide block (8), the positioning switch is connected to a controller, and the controller is connected to two driving motors. An ultrasonic logger energy converter calibration device, characterized in that the controller is connected to an upper computer.
상기 에코장치(7)는 중공의 원형 통이고, 원형 통의 통 바닥은 반사면이고, 원형 통의 중축선(central axis line)과 초음파 에너지 변환기(1)는 동일 직선 상에 있는 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.According to paragraph 1,
The echo device (7) is a hollow circular cylinder, the bottom of the circular cylinder is a reflective surface, and the central axis line of the circular cylinder and the ultrasonic energy converter (1) are on the same straight line. Ultrasonic logger energy converter calibration device.
상기 원형 통의 직경은 d이고, 초음파 에너지 변환기의 직경은 c이고, d＞10c인 것을 특징으로 하는 초음파 로거 에너지 변환기 교정장치.According to clause 5,
The diameter of the circular cylinder is d, the diameter of the ultrasonic energy converter is c, and d > 10c. An ultrasonic logger energy converter calibration device.
아래의 단계
S1: 초음파 에너지 변환기의 교정대를 통해 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 D1만큼 떨어진 위치로 조절하고;
S2: 초음파 로거(logger)와 교정장치를 가동하고, D1만큼 떨어질 경우의 전이 시간 t1을 판독하며;
S3: 초음파 에너지 변환기와 반사면 사이의 거리를 Dχ+1의 위치로 조절하고, 전이 시간 tχ+1을 판독하며;
S4: 공식 을 통해 교정 거리 D0을 획득하며;
S5: 교정한 다음, 측량한 실제 거리는 R로, 압전 플레이트부터 반사면까지의 거리는 L로 설정하고, 측량한 거리를 정정하는 식은 인 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교정방법.In the correction method based on the correction device according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6,
steps below
S1: Adjust the ultrasonic energy transducer to a position D 1 away from the reflecting surface through the calibration table of the ultrasonic energy transducer;
S2: Start the ultrasonic logger and calibration device and read the transition time t 1 when D 1 falls;
S3: Adjust the distance between the ultrasonic energy transducer and the reflecting surface to the position of D χ+1 , and read the transition time t χ+1 ;
S4: Formula The calibration distance D 0 is obtained through;
S5: After correction, the actual measured distance is set to R, the distance from the piezoelectric plate to the reflecting surface is set to L, and the equation for correcting the measured distance is: A correction method comprising: a phosphorus step.
상기 단계 S3에서, 컴퓨터를 통해 구동 모터를 제어해 작동시키고 리드 스크루를 연동해 회전시켜 초음파 에너지 변환기의 상하 이동을 구현하며, 초음파 에너지 변환기를 반사면에서 Dχ만큼 떨어진 위치로 조절하고, 제어기는 타이밍 모드에서 작동하고, 초음파 발사 신호가 검측되면 시간 계산을 시작하고, 에코 신호가 검측되면 시간 계산을 정지시켜 계수 값을 판독하고, 상기 계수 값은 원시 데이터이고, 에 의해 계산하여 tχ를 구하고, 여기에서, TOSC는 갱외기기의 단일 칩 마이크로 컴퓨터의 수정 발진기 주파수이고, m는 원시 데이터의 개수이고; 반복 측량하여 측량한 실험 데이터 Dχ와 tχ를 저장하는 것을 특징으로 하는 교정방법.In clause 7,
In step S3, the drive motor is controlled and operated through a computer, the lead screw is interlocked and rotated to realize vertical movement of the ultrasonic energy converter, and the ultrasonic energy converter is adjusted to a position away from the reflective surface by D χ , and the controller Operates in timing mode, starts time calculation when the ultrasonic firing signal is detected, stops time calculation when the echo signal is detected, and reads the count value, the count value is raw data, Calculate t to obtain t A calibration method characterized by storing experimental data D χ and t χ measured through repeated measurements.
상기 단계 S4에서,
교정 거리 D0은 을 통해 계산하고, 여기에서, v0은 고무에서의 초음파 음속이고, v는 매체에서의 초음파 전파 속도이고, t0은 초음파가 고무를 통과하는 데 필요한 시간이고, 상기 공식을 간단화하여 마지막에 를 획득하고, 교정거리가 D0인 초음파 에너지 변환기의 내부 압전 플레이트와 그 표면의 거리 및 v를 구하고, D0이 작을 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 작아지게 표시되고; D0이 클 수록 초음파 에너지 변환기의 작동 오차가 커지게 표시되는 것을 특징으로 하는 교정방법.In clause 7,
In step S4,
Calibration distance D 0 is Calculate through, where v 0 is the speed of ultrasonic sound in the rubber, v is the speed of ultrasonic propagation in the medium, t 0 is the time required for the ultrasonic wave to pass through the rubber, and by simplifying the above formula, at the end Obtain and obtain the distance and v between the internal piezoelectric plate of the ultrasonic energy converter whose calibration distance is D 0 and its surface. The smaller D 0 is, the smaller the operating error of the ultrasonic energy converter is displayed; A calibration method characterized in that the larger D 0 , the larger the operating error of the ultrasonic energy converter.
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