ГОСТ Р МЭК 62127-1— 2009
Приложение Н
(справочное)
Ультразвуковые поля конкретного назначения
Н.1 Диагностические поля
Н.1.1 Полезные соотношения между акустическими параметрами
Существует несколько соотношений между различными акустическими параметрами, которые могут быть
использованы для проверки правильности измерений акустического выхода. Некоторые из них приведены ниже.
Пространственный пик усредненной по импульсу интенсивности /5рро связан с пространственным пиком
усредненной во времени интенсивности /ьо,а через выражение
4рр* = Ары
11<зря-
(Н.1)
Для определения полной ультразвуковой мощности могут быть использованы методы, изложенные в 7.2.7
или [71]. Если полная мощность Р известна, то может быть определена усредненная по пространству и во
времени интенсивность, которая будет оценкой сверху. Если Рьозт представляет собой полную мощность, излу
чаемую системой автоматического сканирования по одной из линий сканирования, тогда могут быть
установлены следующие соотношения:
Р = Общее число линий сканирования X РЬаат.(Н.2)
Для систем ручного сканирования:
Р1Аъ > Усредненная по пространству и времени интенсивность.
Для систем автоматического сканирования:
/^(площадь сканирования) > Усредненная по пространству и времени интенсивность.
Ширина сканирования > ss X Общее число линий сканирования,
где ss— разделение линий сканирования (см.3.72).
Здесь предполагается, что линии сканирования расположены на равном расстоянии друг от друга, но это
необязательно. Для некоторых типов преобразователей, таких, например, как линейные решетки, ширина скани
рования представляется по прямой линии, параллельной поверхности линейной решетки, и не зависит от рас
стояния от поверхности, т. е. имеется прямолинейная геометрия сканирования. Для других преобразователей,
таких, например, как секторные датчики, ширина сканирования представляется шириной сканирования на по
верхности с центром в точке, лежащей, как правило, в теле преобразователя. В этом случае ширина сканирования
зависит от расстояния, оговариваемого при указании значения st.
Н.1.2 Импульсно-волновое диагностическое оборудование
Все импульсно-волновые диагностические приборы излучают акустические импульсы, а затем принимают
и анализируют их после отражения или прохождения через озвучиваемую среду.
Акустичесхое излучение эхоимпульсного диагностического оборудования, как правило, представляет собой
ультразвуковые импульсы с частотой акустического воздействия от 1 до 12 МГц. повторяющиеся с частотой от 1до 5
кГц. Импульсы доплеровских приборов включают в себя, как правило, большое число колебаний и повторяются с
частотой, сходной с частотой повторения импульсов в эхоимпульсных приборах или превышающей ее. В прибо рах
обоих типов ультразвуковой пучок сфокусирован на расстоянии от нескольких сантиметров до 20 см от преоб
разователя. причем пиковое акустическое давление в фокусе составляет от 0,2 до 10 МПа. Несмотря на то. что
сканеры с датчиками в виде линейных, секторных и фазированных решеток излучают последовательности им
пульсов вдоль различных линий ультразвукового сканирования, волновая форма акустических импульсов оста
ется приблизительно постоянной.
Диаметр фокальной области эхоимпульсных приборов, как правило, менее 3 мм, и. как показано в 5.1.6,
для измерения их полей необходим гидрофон с диаметром активного элемента, составляющим приблизительно
0.5 мм. а также требуется соответствующая точность установки гидрофона в поле.
Высокие значения акустического давления определяют и значение параметра нелинейности распростра
нения <тт (см. 3.38). как правило, превышающее 0.5, что предьявляет повышенные требования к ширине полосы
гидрофона и к точности его ориентации, если принять во внимание частотную зависимость характеристики на
правленности гидрофона. Важно поэтому своевременно корректировать ориентацию гидрофона, добиваясь
максимального сигнала на нем в каждой точке его расположения (см. 5.2.2).
Испытания диагностического оборудования предьявляют наибольшие требования к частотной характери
стике гидрофона и к точности систем его позиционирования. Наиболее подходящими будут мембранные или
зондовые гидрофоны на основе ПВДФ [см. раздел В.9 (приложения В)]. Необходимость применения широкопо
лосных гидрофонов обоснована в [12]. [66]—68].
47