Изучение УЗ-контроля

dea135 написал(а):

околонаучных непонятностей излагайте то, что вы сами понимаете и можете пояснить или объяснить. если человек может объяснить по простому, то это дорогого стоит. ну и, надеюсь, всем будет интереснее.

Нажмите для раскрытия...

Я уже по всякому пытаюсь объяснить. Для объяснения статьи написал, на форуме тоже. Мало. Видимо не всё объяснил на пальцах. Ещё не объяснил как ПЭП принимает. Правда черновик статьи с начала года пока лежит, вылёживается. Там "околонаучных непонятностей" много - и преобразование Фурье, и свёртка и корреляция и ШП и как вычислять чувствительность электроакустического тракта и конечно с примерами и экспериментами. Вот где много для дефектоскописта непонятностей.
Ещё дополнительно про ШП.
Основное - форма возбуждающего импульса, длительность.
По ГОСТу это экспоненциальный импульс заданной (ГОСТом) формы. От формы будет зависеть излученный (акустический).
Триглав говорил о некоей специфической форме возбуждающего импульса - тут надо разбираться, а разбираться он не хочет - пишет зачем?
Далее этот короткий импульс допустим, подаём на ШП, то есть на вход.
Вопрос - что будет на выходе в акустике.
Ответ - для ШП - то же что и на входе. То есть его импульсная характеристика тот же импульс, что и на входе. Такой преобразователь имеет (в идеале) импульсную характеристику НШП = Д (в виде Дельта-функции).
Следовательно, требования к импульсной характеристике ШП, такие же как и к дельта функции, : амплитудный спектр постоянен во всём спектре частот, фазовый равен 0.
В этом смысл ШП. Ссылки на известную литературу (к сожалению радиотехническую, т.к. ультразвуковой крохи - Королёв) давать не буду.
Для ПЭПов это не так. У них импульсная х-ка сложная (см. в сатьях). Вот из-за этого с 60-х годов пошёл мудрёж. Самое простое - начали подключать индуктивности (вспомните ДУК-66) и прочие примудрости такие, что сравнить было невозможно. С моей точки зрения порядок в мыслях и в книгах начал производить Королёв и то скорее всего благодаря огромному числу экспериментов, которые он приводил в книгах и которые можно было повторить и перенять опыт Королёва. То же самое делал и я. Но чувствительность его ШП малая, никакая. Поэтому применение его ПЭП малое.

Анатолий1 написал(а):

Цитата:
Сообщение от dea135
так как сделать широкополосность, если пластина работает на резонансной частоте.

Нажмите для раскрытия...

Выше определили, что для широкополосности в акустическом импульсе не должно быть более одного импульса или амплитудный спектр акустического импульса постоянен,а фазовый 0.
Также определили, что дополнительные импульсы возникают из-за отражений внутри конструкции.
Допустим, что любыми способами удалили большую часть импульсов, например за счёт демпфера, протектора, но это уже есть в статье с цифрами. И написано вроде по- русски.
Сейчас выдеру из статьи "При максимальном демпфировании КД = 0 (материалом демпфера является материал пьезоэлемента и зеркало d отсутствует), то есть при ZД = ZПЭ = 27, разрешение составит t20=2. Расчетная временная диаграмма излучаемого импульса приведена на рис. 4а. Однако чувствительность такого преобразователя существенно уменьшается, и достичь такого уровня демпфирования технологически трудно. Максимальным, технологически разумным считается значение демпфирования KД = 0,54 при ZД=8. При этом для ZПЭ = 27 разрешение составит t20 = 9 (см. рис. 4б)."
А также анализ того какой широкополосности можно достичь - это во второй статье - "Для импульса (см. рис. 1а), характерно максимальное подавление А6,7 (разрешение) при достаточной амплитуде А2. Уменьшить разрешение (длительность) до t20= 3 можно путем использования материала демпфера с ZД = ZПЭ, но и амплитуда А2 уменьшится с оптимального значения 2,06 (см. рис.1) до 1,25. Достичь t20 = 2 можно при ZД = ZПЭ, но при отсутствии протектора (или ZСР=ZПР), при этом амплитуда снизится до А2 = 1,0. Увеличение А2 возможно за счет уменьшения ZД, но при увеличении t20 (более 5). "
Вот анализ широкополосности за счёт возможной оптимизации конструкции.Насколько Вы понимаете время t20 напрямую связано с широкополосностью (вначале 1 статьи).
Анализ широкополосности полученной при использовании внешних электрических цепей приводить не буду. Все знают. Отмечу, что смысл тот же - исправить амплитудный спектр сделав его равномерным, используя корректирующие цепи с обратным амплитудным спектром (Последние публикации Бархатова).
По сути опять вернулись к статьям, где основное требование к импульсу ПЭП - амплитуда при наименьшей длительности (или полосе частот - широкополосности).
По сути мы говорим об известных вещах из теории передачи информации, можно перейти к функции неопределённости построенной по осям разрешение, время, амплитуда. И содрать оттуда варианты решения применительно к ультразвуку. Хотя и так всё содрано оттуда.

Анатолий1 написал(а):

1 Способ.
Уйти из резонанса обусловленного конструкцией, то есть расстоянием между электродами. Это толстые ПЭПы Королёва
Или совсем тонкие (о них тоже писал Королёв он использовал их для изучения акустического импульса от своих толстых).
2. Максимального демпфирования, но он пригоден в ограниченной полосе частот.
Это коротко

Нажмите для раскрытия...

это известные мне способы. да все они есть суть ухода от резонанса.
1. толстая ПЭП просто смещает резонанс в область низких частот, на которых мы не работаем, а высшие гармоники этот резонанс не могут поддерживать из-за относительно высокого затухания при распространении в пластине т.е. не складываются при переотражениях. что тут плохо- низкая чувствительность из-за небольших значений напряженности и все же волна переотражается в пластине и импульс переодически повторяется. реального воплощения в жизнь пока идея не получила.
2. демпфирование. да, если волна выходит из пластины полностью, то это желанная широкополосность. идеально добиться этого, наверное, не удастся. появление композитных пластин сильно упростило процесс демпфирования. причем чувствительность не ухудшилась, что для меня не в полной мере понятно.
теперь немного о резонансе. резонанс позволяет раскачать пластину и, тем самым, получить амплитуду. я пытался получить акустические волны используя магнитострикционные материалы. по началу мне казалось, что я это легко сделаю на любой частоте, т.е. вынужденные колебания и пусть не самая большая, но все же сравнимая с резонансом амплитуда будет получена. на практике мне так сделать не удалось. материал излучал приличную амплитуду только на своей резонансной частоте (плюс еще электрический резонанс индуктивности и подключаемой емкости). так я это к чему- уйдя от резонанса мы существенно теряем в чувствительности (хотя вот композитные П.П. выдают не плохую амплитуду при сравнительно коротких импульсах). вот такой выбор или туда центр тяжести или сюда.

Анатолий1 написал(а):

Цитата:
Сообщение от Анатолий1
Цитата:
Сообщение от dea135
так как сделать широкополосность, если пластина работает на резонансной частоте.

Нажмите для раскрытия...

Да ешё про широкополосность для кварца (для другого пьезоэлектрика). Естественно (из-за невысокого ZПЭ) для него проще достигнуть широкополосности, но не из-за его малой добротности, как пишут в книгах и прочего.
Привожу объяснение из статьи "Увеличение АС пьезоэлемента (при условии сохранения формы оптимального импульса, то есть чувствительности и разрешения), приводит к необходимости увеличения АС протектора и демпфера (см. (1) и (2)), например, для пьезокварца оптимальные значения: ZПЭ = 15,2, ZПР = 3,65, ZД = 1,69; для пьезокерамики ― ZПЭ = 27, ZПР = 4,99, ZД = 4,99 (см. рис.1). Из сказанного понятно, что преобразователи с пьезокварцем легче технологически изготовить с превышением ZД. В [4, с. 61] для преобразователя с пьезоэлементом из пьезокварца рекомендованы значения ZПР = 3,57 и ZД = 4,5 (см. рис.1б ― импульс выделен красным цветом). Такой преобразователь имеет ZД большую (то есть сильнее демпфирован и, соответственно, имеет низкую добротность) по сравнению с оптимальным ZПР = 3,65, ZД = 1,69 (см. рис. 1б ― импульс выделен синим цветом), поэтому излучаемый импульс визуально кажется короче по длительности, хотя разрешение t20 = 5. Технологически легко реализуемое повышение АС демпфера до ZД = 5,2 позволяет достичь разрешение t20 = 4. Для пьезокерамики АС демпфера в этом случае (при такой же форме импульса и ZПР = 4,99) должно составлять ZД = 15,5, что технологически трудно реализуемо.

Анатолий1 написал(а):

Выше определили, что для широкополосности в акустическом импульсе не должно быть более одного импульса или амплитудный спектр акустического импульса постоянен,а фазовый 0.
Также определили, что дополнительные импульсы возникают из-за отражений внутри конструкции.

Нажмите для раскрытия...

прочитал, идея и модель понятны и пока возражений нет.

Анатолий1 написал(а):

Допустим, что любыми способами удалили большую часть импульсов, например за счёт демпфера, протектора, но это уже есть в статье с цифрами. И написано вроде по- русски.

Нажмите для раскрытия...

я пока вашу статью не прочитал, стоит в резерве (так по диагонали просмотрел когда скачивал). надеюсь прочту.

dea135 написал(а):

появление композитных пластин сильно упростило процесс демпфирования

Нажмите для раскрытия...

Это мне напоминает кварц (выше пост).
Я могу на своей программе поиграть с композитным материалом. Мне нужно знать его ак. сопротивление. Если оно близко к кварцу, то понятно, эффект тот же, что я описал.
Кстати ещё про широкополосность.
Для увеличения широкополосности упустил эффект сжатия излученного импульса за счёт протектора, который я описал в первой статье.
Вариации на вольную тему.
Можно к этому композиту подыскать материал протектора и демпфера. Иммерсией считать воду, а для контактного глицерин. Вот некая широкополосность и получится.
Затем получить эхоимпульс теоретический (и его амплитудный и фазовый спектры) и всё будет понятно, возможно.

dea135 написал(а):

я пока вашу статью не прочитал, стоит в резерве (так по диагонали просмотрел когда скачивал). надеюсь прочту.

Нажмите для раскрытия...

Не просто прочту, а по серьёзному надо.
Почему по-серьёзному, потому что слишком многое я не то чтобы задел, а по другому показал, привёл расчёт протекторов, про широкополосность Вы поняли, отверг применимость теории волн, показал как рассчитать импульсную характеристику ПЭП, показал эффект сжатия в ПЭП, причину сдвига частоты и как её рассчитать, ну и привёл сам ПЭП.
Так что жду рецензию от Дефектоскопистов Всея Руси. Шучу.
Да просто ознакомьтесь неспеша.

dea135 написал(а):

демпфирование. да, если волна выходит из пластины полностью, то это желанная широкополосность. идеально добиться этого, наверное, не удастся.

Нажмите для раскрытия...

Да одна (один импульс, рожденный на электроде) выходит в демпфер, а второй импульс,(тот же импульс, рождённый на электроде) входит в материал пьезоэлемента и в выходном импульсе (в нагрузке) появляется отрицательный второй полупериод. Вот и получается, что возбуждается одним, а в нагрузку выходят два полупериода (положительный и отрицательный). И НИКОГДА не будет ШП. Но это для пластин полуволновых. А для толстых Королёв предложил деполяризацию пьезоэлектрика возле электрода рядом с демпфером и все получилось.

triglav написал(а):

Анатолий1 Наша с вами дискусия ( вроде бы ни о чем) подвела меня к изобретению ДАТЧИКА У.З. С АКТИВНЫМ ДЕМПФИРОМ !
Сейчас работаю дома на токарном станке , вытачиваю тело датчика и заготовку призмы .
Если все выгорит то получится почти ИДЕАЛЬНЫЙ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИЙ ДАТЧИК.
Извените ребята пару недель на форуме не появлюсь.
triglav csevrus.

Нажмите для раскрытия...

Удачи.

triglav написал(а):

ИДЕАЛЬНЫЙ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИЙ ДАТЧИК

Нажмите для раскрытия...

Интересно, а каковы требования к такому датчику?
Что значит идеальный?
Почему в УЗК датчики не идеальные и надо стремиться к непонятному идеалу? Или идеал известен?

swc написал(а):

А от спанья с компьютером чего получается?

Нажмите для раскрытия...

новая операционная система.

dea135 написал(а):

новая операционная система.

Нажмите для раскрытия...

Напомнило вопрос Армянского радио: "Что получиться, если перекрасить блондинку в брюнетку? - Искусственный интеллект."

dea135 написал(а):

новая операционная система.

Нажмите для раскрытия...

Не, для этого нужен не просто компьютер, а компьютер с исходным кодом создаваемой операционной системой и компиляторами. Обычный компьютер - он бесплоден

P.S. а ещё люди живые химические вещества умеют производить. Эти вещества называются вирусами.

Анатолий1 написал(а):

Интересно, а каковы требования к такому датчику?
Что значит идеальный?
Почему в УЗК датчики не идеальные и надо стремиться к непонятному идеалу? Или идеал известен?

Нажмите для раскрытия...

Я тоже как-то сделал ПЭП с "идеальным" демпфером (1 полуволна) - чувствительности никакой.

TRam_ написал(а):

Не, для этого нужен не просто компьютер, а компьютер с исходным кодом создаваемой операционной системой и компиляторами. Обычный компьютер - он бесплоден

P.S. а ещё люди живые химические вещества умеют производить. Эти вещества называются вирусами.

Нажмите для раскрытия...

Перефразируя известный афоризм: не бывает бесплодных компьютеров - бывают бесплодные программисты.

Михаил57 написал(а):

Перефразируя известный афоризм: не бывает бесплодных компьютеров - бывают бесплодные программисты.

Нажмите для раскрытия...

это те, которые не хотят спать с компьютером.

dea135 написал(а):

это те, которые не хотят спать с компьютером.

Нажмите для раскрытия...

Или спят, но все бес толку.

Михаил57 написал(а):

Я тоже как-то сделал ПЭП с "идеальным" демпфером (1 полуволна) - чувствительности никакой.

Нажмите для раскрытия...

Вопрос. Как понять 1 полуволна?
Почему задаю. Рассмотрим картинку с эхоимпульсом, которую я привёл. По ней проще разбираться.
Вот этот эхоимпульс - это одна полуволна? или как?

Анатолий1 написал(а):

картинку с эхоимпульсом

Нажмите для раскрытия...

Повторю картинку

Анатолий1 написал(а):

Вот этот эхоимпульс - это одна полуволна? или как?

Нажмите для раскрытия...

Наверное непонятно задал вопрос.
Задам по другому.
Является ли этот эхоимпульс - видеоимпульсом?
Хотелось бы чтобы ответ был доказательным.