SU1113737A1 - Method of measuring parameters of electric acoustic converter - Google Patents

Method of measuring parameters of electric acoustic converter Download PDF

Info

Publication number
SU1113737A1
SU1113737A1 SU833570232A SU3570232A SU1113737A1 SU 1113737 A1 SU1113737 A1 SU 1113737A1 SU 833570232 A SU833570232 A SU 833570232A SU 3570232 A SU3570232 A SU 3570232A SU 1113737 A1 SU1113737 A1 SU 1113737A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
transducer
amplitude
frequency characteristic
pulses
frequency
Prior art date
Application number
SU833570232A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Федорович Мельканович
Иосиф Исаакович Арбит
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов
Priority to SU833570232A priority Critical patent/SU1113737A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1113737A1 publication Critical patent/SU1113737A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02863Electric or magnetic parameters

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийс  в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом , ввод т ультразвуковые колебаНИН в акустическую нагрузку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов суд т об амплитудно-частотной характеристике преобразовател , о т личающ .ийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности измерений, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательное-; ти пр моугольных импульсов чередующейс  пол рности, измен ют длительность воз{5уждающих пр моугольных импульсов t-i, в пределах от ti.0,5/fn до t 0,5/fj , где г„ , fa -нижн   и верхн   границы рабочей области частот преобразовател , прин тые сигналы преобразуют по закону , jg где Ко - положительное число; w - текуща  частота спектра прин того сигнала , а амплитудно-частотную характеристику преобразовател  определ ют путем измерени  значений спектральных составл ющих на частоте ,5/u,BTHE METHOD OF MEASURING THE PARAMETERS OF THE ELECTROACOUSTIC CONVERTER, consisting in the pattern of converting the transducer with a electric signal, introducing ultrasonic oscillation into the acoustic load, received echo pulses from the acoustic load and, according to the parameters of these pulses, detected the amplitude-frequency characteristic of the transducer and created the acoustic amplitude-frequency characteristic of the transducer from the acoustic load and determined the amplitude-frequency characteristic of the transducer using the transducer from the acoustic load and, according to the parameters of these pulses, converted the amplitude-frequency characteristic of the transducer and created the acoustic amplitude-frequency characteristic of the transducers from the acoustic load and detected the amplitude-frequency characteristic of the transducer by means of the acoustic load and the parameters of these pulses detected the amplitude-frequency characteristic of the transducer and the pulse amplitude-frequency characteristic was converted. by the fact that, in order to improve performance and measurement accuracy, the transducer is excited by an electric signal in the form of a limited series; These rectangular impulses of alternating polarity change the duration of the impulse {5 impulse rectangular impulses ti, ranging from ti.0.5 / fn to t 0.5 / fj, where rn, fa - lower and upper boundaries of the working frequency range the transducer, the received signals are transformed according to the law, jg where Ko is a positive number; w is the current frequency spectrum of the received signal, and the amplitude-frequency response of the converter is determined by measuring the values of the spectral components at the frequency, 5 / u, B

Description

0000

МM

Изобретение относитс  к неразруш ющему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле дл  измерени  амплитудно-частотных характеристик электроакустических преобразователей. Известен способ измерени  параметров электроакустического преобразовател , заключающийс  в том, чт преобразователь возбуждают радиоимпульсом с пр моугольной огибающей, акустический сигнал ввод т в акусти ческую нагрузку (образец, прин тый преобразователем сигнал усиливают и измер ют отношение амплитуд.прин ты сигналов иимпульсов возбуждени  в разных точках рабочей области частот tn, Однако известный способ имеет ма производительность, вызванную н обходимостью измерени  отношений ам плитуд прин тых сигналов и импульсо возбуждени  в разных точках рабочей области частот, и невысокую точност определени  параметров передаточных функций вследствие модулировани  пр н того сигнала из-за резонансных свойств линий задержки преобразовате лей, а также сложности создани  гене ратором правильной формы радиоимпуль са на комплексной нагрузке. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ измерени  параметров электроакустического преобразовател , заключающийс  в том, что преобразователь возбуждают элект рическим сигналом, ввод т ультразвуковые колебани  в акустическую нагру ку, принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов суд т об амплитудночастотной характеристике преобразова тел  23 . Этот способ имеет невысокую точность измерени  за счет введени  дополнительной погрешности при измерении огибающей спектра импульса возбуждени  и малую производительность. Целью изобретени   вл етс  повыигение производительности и точности измерений. Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  параметров электроакустического преобразовател , заключающемус  в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, ввод т ультразвуковые колебани  в акустическую нагрузку , принимают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов суд т об амплитудночастотной характеристике преобразовател , преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности пр моугольных импульсов чередующейс  пол рности , измен ют длительность возбуждающих пр моугольных импульсов .fci в пределах от t 0,5/f до t2. 0,5/fg где f и fg. - нижн   и верхн   границы рабочей области частот преобразовател , прин тые сигналы по закону К , где Ко - положительное число/ ы - текуща  частота спектра прин того сигнала,, а амплитудно-частотную характеристику преобразовател  определ ют путем измерени  значений спектральных составл ющих на частоте Гт, 0,5/t4 . На чертеже представлено устройство , реализующее предложенный способ. Устройство содержит генератор 1 двухпол рных пр моугольных импульсов тока, выход которого соединен с исследуемым преобразователем 2-, а также с соединенныгш последовательно усилителем 3 напр жени , временным селектором 4, функциональньм преобразователем 5. Выход функционального преобразовател  5 соединен с осциллографом 6 и анализатором 7 спектра. Цепь синхроимпульсов от генератора 1 двухпол рных пр моугольных импульсов тока подключена к вторым входам временного селектора 4 и осциллографа 6. Исследуемый преобразователь 2 установлен на акустической нагрузке 8. Способ реализуетс  следующим образом . Генератор 1 вырабатывает ограниченную периодическую последовательность пр моугольных импульсов тока чередующейс  пол рности, котора  подаетс  на преобразователь 2. Выработанный импульс упругих волн ввод т в акустическую нагрузку 8. Затем принимают эхо-импульс, отраженный от противоположной грани нагрузки 8, преобразователем 2 преобразуют его и подают на вход усилител  3 напр жени , временного селектора 4, который пропускает на вход функционального преобразовател  5 только первый эхо-импульс. В функциональном преобразователе 5 спектр импульса прин того эхо-импульса преобразуетс  fдифференцируедс  по закону и передаетс  на входы осциллографа б и анализатора 7 спектра. Выбор возбуждающего сигнала в виде ограниченной последовательности пр моугольных импульсов чередующейс  пол рности св зан с тем, что при преобразовании этого импульса функциональным преобразователем модуль спектра имеет максимум при частоте f ---- , величина которого зависит только от амплитуды импульса возбуждени  и от числа импульсов. Затем плавно измен ют длительность пр моугольных импульсов от t,--l/2f, до t2. l/2fj и определ ют амплитуд 111 но частотную характеристику преобразовател  путем измерени  значений спектральных составл ющих на соответствующих частотах f 2 При длительности &„, , при которой наблюдаетс  максимальна  амплитуда спектра, определ етс  частота максимума преобразовани  и коэффициент преобразовани о Предлагаемый способ измерени  параметров электроакустического преобразовател  позвол ет значительно повысить производительность измереНИИ , поскольку возбуждение преобра7 зовател  электрическим сигналом в виде ограниченной последовательности пр моугольных импульсов чередующей пол рности с изменением их длительности и преобразованием прин тых сигналов позвол ет непосредственно определ ть амплитудно-частотную характеристику преобразовател  путем измерени  значений спектральных составл ющих на соответствующих частотах , а также повысить точность измерени  благодар  исключению погрешности измерени  спектра импульсов возбуждени .The invention relates to non-destructive testing and can be used in ultrasonic testing to measure the amplitude-frequency characteristics of electroacoustic transducers. A known method for measuring the parameters of an electroacoustic converter is that the converter is excited by a radio pulse from a rectangular envelope, the acoustic signal is introduced into the acoustic load (the sample received by the converter is amplified and the amplitude-signal ratio is measured and the excitation pulses at different points working area of frequencies tn. However, the known method has a low productivity due to the measurement of the amplitudes of received signals and a pulse excited at different points in the working range of frequencies, and the low accuracy of determining the parameters of transfer functions due to modulation of the direct signal due to the resonant properties of the delay lines of the transducers, as well as the difficulty of the generator generating the correct form of the radio impulse on the complex load. the essence and the achieved result is a method for measuring the parameters of an electroacoustic converter, which means that the converter excites an electric signal scrap, ultrasonic vibrations are introduced into the acoustic load, echo pulses are received from the acoustic load, and the amplitude-frequency characteristic of the transducer body 23 is judged by the parameters of these pulses. This method has a low measurement accuracy due to the introduction of an additional error in measuring the envelope of the spectrum of the excitation pulse and low productivity. The aim of the invention is to improve the performance and accuracy of measurements. This goal is achieved by the method of measuring the parameters of an electroacoustic transducer, which implies that the transducer is excited with an electric signal, ultrasonic vibrations are introduced into the acoustic load, echo pulses are received from the acoustic load, and the amplitude-frequency characteristic of the transducer is measured by these pulses, the transducer is excited by an electrical signal in the form of a limited sequence of rectangular pulses of alternating polarity, changing the duration of the exciting pulses rectangular .fci between t 0,5 / f to t2. 0.5 / fg where f and fg. - the lower and upper limits of the working area of the frequency converter, the received signals according to the law K, where K is the positive number / s - the current spectrum frequency of the received signal, and the amplitude-frequency response of the converter is determined by measuring the values of the spectral components at the frequency Hm 0.5 / t4. The drawing shows a device that implements the proposed method. The device contains a generator of 1 two-pole rectangular current pulses, the output of which is connected to the converter 2 under test, as well as a voltage amplifier 3 connected in series, a time selector 4, a functional converter 5. The output of the functional converter 5 is connected to an oscilloscope 6 and a spectrum analyzer 7 . The circuit of clock pulses from the generator 1 of two-pole square current pulses is connected to the second inputs of the time selector 4 and the oscilloscope 6. The converter 2 under study is installed on an acoustic load 8. The method is implemented as follows. The generator 1 generates a limited periodic sequence of rectangular current pulses of alternating polarity, which is fed to the converter 2. The generated elastic wave pulse is introduced into the acoustic load 8. Then an echo pulse reflected from the opposite side of the load 8 is received, the converter 2 is converted and served to the input of the voltage amplifier 3, the time selector 4, which passes only the first echo pulse to the input of the functional converter 5. In the functional converter 5, the pulse spectrum of the received echo pulse is transformed by differentiation according to the law and transmitted to the inputs of the oscilloscope b and the analyzer 7 of the spectrum. The choice of the excitation signal in the form of a limited sequence of rectangular pulses of alternating polarity is related to the fact that when this pulse is converted by a functional converter, the spectrum module has a maximum at a frequency f ----, the magnitude of which depends only on the amplitude of the excitation pulse and on the number of pulses. Then, the duration of the rectangular pulses is smoothly changed from t, −1 / 2f, to t2. l / 2fj and determine the amplitudes 111 but the frequency response of the converter by measuring the values of the spectral components at the respective frequencies f 2 At a duration & n, at which the maximum amplitude of the spectrum is observed, the frequency of the maximum of the conversion and the conversion coefficient are determined. electroacoustic converter allows to significantly improve the measurement performance, since the excitation of the converter by an electrical signal in the form of ennoy sequence of rectangular pulses of alternating polarity with a change in their length and conversion of received signals allows directly determine the frequency response of the transducer by measuring values of the spectral components at the respective frequencies, as well as improve the accuracy of the measurement due to the exclusion of the error measurement of the spectrum of the excitation pulse.

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, заключающийся в том, что преобразователь возбуждают электрическим сигналом, вводят ультразвуковые колебания в акустическую нагрузку, прини мают эхо-импульсы из акустической нагрузки и по параметрам этих импульсов судят об амплитудно-частотной характеристике преобразователя, о т личающ.ийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений, преобразователь возбуждают электрическим сигналом в виде ограниченной последовательное-, ти прямоугольных импульсов чередующейся полярности, изменяют длительность возбуждающих прямоугольных импульсов ΐί в пределах от ti=0,5/fn до t2 =0,5/f& , где f„ , f6 -нижняя и верхняя границы рабочей области частот преобразователя, принятые сигналы преобразуют по закону Κ=Κοω> где Ко - положительное число; ω - те кущая частота спектра принятого сиг нала, а амплитудно-частотную характеристику преобразователя определяют путем измерения значений спектральных составляющих на частоте f^=0,5/t^METHOD FOR MEASURING ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER PARAMETERS, namely, that the transducer is excited by an electric signal, ultrasonic vibrations are introduced into the acoustic load, echo pulses are received from the acoustic load, and the parameters of these pulses are used to judge the amplitude-frequency characteristic of the transducer, which means that, in order to improve the performance and accuracy of measurements, the converter is excited by an electric signal in the form of a limited series of rectangular impulses pulses of alternating polarity, change the duration of the exciting rectangular pulses ΐί in the range from ti = 0.5 / fn to t 2 = 0.5 / f & , where f „, f 6 is the lower and upper boundaries of the working frequency range of the converter, the received signals convert according to the law Κ = Κ ο ω > where K o is a positive number; ω is the current frequency of the spectrum of the received signal, and the amplitude-frequency characteristic of the converter is determined by measuring the spectral components at a frequency f ^ = 0.5 / t ^
SU833570232A 1983-04-01 1983-04-01 Method of measuring parameters of electric acoustic converter SU1113737A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570232A SU1113737A1 (en) 1983-04-01 1983-04-01 Method of measuring parameters of electric acoustic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570232A SU1113737A1 (en) 1983-04-01 1983-04-01 Method of measuring parameters of electric acoustic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1113737A1 true SU1113737A1 (en) 1984-09-15

Family

ID=21055852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833570232A SU1113737A1 (en) 1983-04-01 1983-04-01 Method of measuring parameters of electric acoustic converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1113737A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Приборы дл неразрушающего контрол материалов и изделий. Справочник. Под ред. В.В.Клюева. М., Машиностроение, 1976, с. 151. 2. Методы неразрушающих испытаний. Под ред. Р.Шарпа. М., Мир, 1972, с. 76-77 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10253339A (en) Method and apparatus for measurement by utilizing sound wave
JPH0120366B2 (en)
SU1113737A1 (en) Method of measuring parameters of electric acoustic converter
RU2107392C1 (en) Device which measures attenuation of echo signal in communication channel
SU1244581A1 (en) Device for testing electroacoustical transducers
SU1130794A1 (en) Device for measuring sound absorption coefficient
SU460492A1 (en) The method of determining the dispersion characteristics of the environment
SU894605A1 (en) Piezotransducer amplitude-frequency characteristic meter
SU1436280A1 (en) Method and apparatus for determining the response of piezoelectric irradiators at the second harmonic
SU1200179A1 (en) Method of determining material internal structure and arrangement for accomplishment of same
SU842567A1 (en) Ultrasonic method of multi-layer article quality control
SU426186A1 (en) METHOD FOR DETERMINING THE DISPERSION CHARACTERISTICS OF THE ENVIRONMENT
SU1597716A1 (en) Apparatus for measuring acoustic resistance of gaseous media
SU934363A2 (en) Device for quality control of materials
SU568016A1 (en) Method of generating ultrasonic signal spectrum
SU970167A1 (en) Device for reproducing narrow-band random vibration
SU1458801A1 (en) Method of measuring frequency dependence of ultrasound attenuation factor
SU505133A1 (en) Measuring the amplitude-frequency characteristics of piezo transducers
SU1201747A1 (en) Method of measuring ultrasound damping ratio
SU1027839A1 (en) Device for measuring amplitude frequency characteristics of ultrasonic piezotransducers
SU757865A1 (en) Device for testing piezotransducer operability
SU934785A1 (en) Acoustic level gauge
SU1753398A1 (en) Device for measurement of ultrasonic wave attenuation constant
SU1441462A1 (en) Device for inspecting quality of electroacoustic transducers
SU712956A1 (en) Method of measuring amplitude-frequency and phase frquency charachteristics of converter with pulse-frequency modulation