Пока всё для контроля удаётся положить в воду. Из другого материала не делал. Согласовывать материалы через воду сложнее. Амплитуда меньше. Но наклонный ПЭП также согласовывают через смазку. Это тоже потери. А если смазка-вода. То в чём отличие.
ПЭП своими руками?!
- Автор темы Askon
- Дата начала
Ну тогда со вторым моим сомнением проще. "Отсутствие боковых лепестков из-за отсутствия интерференции при коротких импульсах." И интерференция есть и, соответственно, боковые лепестки. Куда им деваться? Край пластины живет своей жизнью и не ведает, что там в центре. Даже не ведает, есть ли центр. Все говорят Кремль, Кремль, а я вот с Урала. Даже о сущестровании Москвы периодически сомневаюсь, не то что Кремля. Просто при сильном демпфировании общая интенсивность волн падает. И если центральный лепесток мы худо-бедно измеряем, то боковые становятся несущественны.
вот так:
http://technoslovo.ru/fizicheskaya_entsiklopediya/page/lemba_volnyi.1866
и можете во вложении посмотреть.
Вложения
Вопрос связан с ПЭП. Есть ли у Вас запас по чувствительности? До шумов далеко? Что будете делать, если поставят задачу выявлять дефекты с меньшими размерами?
Желающим ещё подробнее разобраться советую Бреховских "Волны в слоистых средах", параграфы 9,10,35.
Анатолий1, да бог с ней, ближней зоной. Нет там ее. И с шумами разберемся. Давайте подождем с контролем. Закончим с ПЭП. Собственно, немного осталось. Для меня остался только один интересный вопрос. Вы же его задали. Так давайте уж разберемся. Четвертьволновая пластина. Так она есть или нет? У меня есть собственное мнение, но нет фактических цифр. У Вас есть что-нибудь? Или поговорим по ассоциациям? Только к Ермолову не посылайте.
Неполучится
Всё началось с Бреховских. Может и не он, похоже, что есть и раньше. Но с ним проще. Потом была ещё куча исследователей, но популяризировал хорошо, доходчиво Ермолов. Как бы и я об этом не задумывался, пока не попалась статья Данилова 2008 №5, где он пишет четвертьволновые не работают. Меня это удивило. Стал разбираться, подобрал литературу, начиная с Редвуда. Разрисовал импульсы, их распространение, сложение (пресловутую интерференцию), всё получается, даёт выигрыш. Понял в чём физически ошибаются авторы, использую "в лоб" Бреховских. Написал три или четыре варианта формулы патента, пошёл к патентоведу. И вот объясняя ему суть патента, понял, что я кое-что не учёл. После ряда дополнительных экспериментов родилась ещё одна формула. Сейчас обмозговываю третью формулу. Поэтому пока не опубликована формула, мне надо использовать эзоповский язык. Моё экспериментальное мнение, что такой слой работает и очень эффективно. У меня есть таблица для сравнения известных в литературе данных о характеристиках датчиков с моими характеристиками или попроще. Беру пьезопластину-голую Измеряю её характеристики, изготавливаю ПЭП - характеристики по амплитуде близки. Считается, что голая пластина это наилучший сигнал. Однако полоса у моего шире 50% и более. Если далее интересно, напишите.
Бреховских всё написал правильно, но не для наших ПЭП. Поэтому при теоретических расчётах часть авторов (почти все) выбрасывают пьезопластину, как ненужный элемент. Отсюда получается, что надо согласовывать демпфер с водой через протектор. Получается, что демпфер и протектор вода. Ну,а на практике не так. Далее все замечали такой эффект- я возьму крайний пример-пластина с резонансом на 8,6МГц, добавляю протектор, частота падает и заметно для какой-то керамики до 7,2 для другой 5,8. Почему? Объяснял это Данилов, написал формулу. Я стал экспериментировать - не зависит от Z частота. И так далее. Пишите.
Анатолий1, вы после того, как напишите сообщение прочтите его снова и все, что коряво и непонятно исправте. я вот так и не понял кто же прав Данилов или вы и что такое "Z", от которого частота не зависит. ваша мысль нам понятна должна быть, а иначе в этом смысла нет. ну вот к примеру:
если в этом есть смысл, то он сильно спрятан, я понял одно- "вода кругом вода", "а без воды и ни туды и ...".
Анатолий1, я не понял, а сами то вы разобрались по Ермолову (вы когда на источники ссылаетесь, то не забывайте их указывать- у Игоря Николаевича книг то много, это у вас похоже одна). если разобрались, то я бы вам вопрос задал, например, про групповую или фазовую скорость. что это такое, как измерить или наблюдать, а главное в чем физический смысл этих скоростей зачем их придумывать, что обычной продольной и сдвиговой мало?
давайте предметно, а то вы мыслью по древу растекаетесь, сконцентрироваться не можете.
уже понятно, что здесь догнать ничего нельзя, но просто согреемся.
Я правых не искал. Стараюсь не скатываться на личности. А вот дела, результаты работ-это другое дело. Из экспериментов было видно, что частота ПЭП, относительно частоты пьеза (антирезонансная частота пьезопластины) падает при данных условиях экспериментов. Условия - пьезоэлемент в воде. Z - это произведение плотности на скорость. Данилов предложил формулу в №5 за 2007 год, где частота зависит от характеристик пластины, протектора (от Z). Я попытался её использовать, не получается (не совпадает эксперимент с теорией). Поэтому и стал её, то есть формулу экспериментально проверять - не совпало. Вывел из экспериментов свою
Вообще-то, по правильному надо привести формулу, которую рекомендуют исследователи, я привёл свою её интерпритацию. А так это звучит следующим образом, Z протектора равно корню из произведения Z демпфера на Z жидкости. Отсюда видно, что Z протектора равно Z жидкости. Я вижу так, что это тупик. Эта формула, по моему поиску, датируется 1975 годом.
Мне кажется и не согреемся. Это всё больше для специалистов по волоконным звукопроводам. Это им важно правильно выбрать диаметр звукопровода, чтобы на выходе получить нужную моду. Я сейчас волоконными не занимаюсь, не вижу пока их практическую нужность. Очень сложная технология их изготовления. Хотя их применяли как приёмная, малогабаритная ФАР. Или как одиночный приёмник (см. статью за 87 год "Установка узк паяных МКУ") для выявления дефектов в 0,3мм. То есть я говорю о том, что это эксклюзив и где здесь тема для разговора? Поговорить о том, за счёт чего в этой установке нашли 0,3мм. Как рассчитывали волоконный звукопровод? Как с него снимали узк? Почему выбрали такую схему прозвучивания, а не другую? Как рассчитывали форму излучателя? На каком расстоянии его устанавливали? И так далее... Может быть эти вопросы поинтереснее для сообщества?
Вот поэтому я и говорю, что бесполезно куда-то посылать. У одного по формулам работает, у другого нет. У самого Анатолия1 несколько формул. Почище, чем 2 юриста это 3 мнения. Каждая формула считается из каких-то идеальных предположений. Коллега dea135 дал замечательную ссылку на волны Лэмба. Спасибо dea135, испытал наслаждение.
Групповая скорость равна нулю, фазовая бесконечности. Все, контроль листов просто невозможен. Что измерять-то? Энергия не перемещается. Изменение фазы измерить невозможно. Но, думаю, если посмотреть на ограничения, при которых выводилась эта формула, то прочитаем что-то вроде «Рассмотрим бесконечные по времени гармоничные колебания». А у нас импульсные, так что пакет или группа волн присутствуют. Соответственно и групповая скорость. И колебания не гармоничные. Отсюда дисперсия и какая-никакая фазовая скорость. Так что давайте по ассоциациям. С той же оптикой. Работает. Достаточно посмотреть на объектив фотоаппарата или бинокля. На цветной просветляющий слой. Но все имеет смысл при нормальном падении. Как только луч отклоняется от нормали в самой оптической системе возникают такие аберрации, комы, дисторсии там всякие, что уже не до просветления. Поэтому, в случае нормального падения, а у Вас оно всегда нормальное, просветление, по крайней мере в одну сторону, сделать можно. С другой стороной, правда, сложнее. Отраженная волна не всегда соответствует падающей. Взять тот же пресловутый кончик. (Еще раз спасибо, что наставили на путь истинный). Самостоятельный источник волн. Получаем другую дифрагированную волну. Для каких волн просветлять границу? Можно получить увеличение амплитуды излученной волны, но потерять информацию при приеме. Поэтому, думаю, для нормальных падений эффект будет. В ручном контроле для особо точных измерений. Для наклонных в целом (туда-обратно) нет. Ну а для ручного просто нет, т.к. через 10м шва, листа это будет уже совершенно друга пластина.
Отдельный вопрос, есть ли смысл этого совершенствования. Все-таки автоматизированный контроль ведется сразу несколькими ПЭП. И здесь, на мой взгляд, важно не идеальность каждого отдельного ПЭП, а пусть и неидеальность, но одинаковая для всех. Лишние слои, технологические операции могут привести к увеличению разброса показаний. Но, не занимался, не знаю.
Перечитал, видимо опять будет не понятно. Как мы до такой жизни докатились? Как делать протекторы? Но ведь их делают. Или получается, что все протекторы на всех датчиках - это шаманство?
С другой стороны есть другая формула "Z протектора равно корню из произведения Z пьезоэлемента на Z жидкости". Как быть с ней? Данилов пишет, что и она не работает. В статье приводит выводы вышеупомянутых формул (хотя это не ново), вводит в программу проводит расчёты, строит графики, делает выводы. Он обосновывает тупик (правда не он первый).
Однако есть серия статей Меркуловой, то же с математикой, с выводами, но самое интересное, что она там ПЭП реально изготавливала. Года это были 70-е. Далее, в литературе писали, что эти датчики чувствительности не прибавляют, но для расширения полосы частот применимо.
Ну, конечно, не могу забыть фаната этого дела Ермолова. Он в своей книге (я буду цитировать одну и ту же книгу, хотя для справки у меня действительно его книг немного - пять или шесть, не считая его рукописей) несколько раз восторженно (с расчётами) отзывался о четвертьволновых.
В книжки не полезу, так как изготовлением ПЭП не занимаюсь. Но формула известная, там еще второе условие есть, что импеданс слоя д.б. промежуточным между пластиной и средой. Но всегда считал, что один Z - излучателя, в вашем случае, пластины. При чем тут демпфер? Его вообще может не быть.
Последнее редактирование:
Да. Одна на частоту, другая на Z, третья ... Да, вообще там не всё просто. И Бреховских и импедансы там надо использовать с осторожностью.
Я бы сказал - в каких-то ограничениях.