ГОСТ Р МЭК 61161— 2009
Приложение А
(справочное)
Дополнительная информация об особенностях измерений радиационной силы
Данное приложение содержит дополнительную информацию о технических требованиях настоящего стан
дарта, чтобы помочь реализовать на практихе измерения мощности ультразвука. Нумерация разделов, подразде
лов и пунктов приложения соответствует нумерации в основном тексте стандарта.
А.1 Область применения
Примечание — Радиационная сила эквивалентна изменению усредненного во времени потока энергии
[4] и, таким образом, соответствует интенсивности и мощности ультразвука.
А.2 Нормативные ссылки
Дополнительная информация отсутствует.
А.З Определения
Дополнительная информация отсутствует.
А.4 Обозначения и сокращения
Дополнительная информация отсутствует.
А.5 Системы уравновешивания радиационной силы
А.5.1 Общие положения
Дополнительная информация отсутствует.
А.5.2Тип мишени
А.5.2.1 Общие положения
Обычно стремятся приблизиться к одному издвух крайних случаев: идеальному поглотителю или идеально
му отражателю [10]. Чтобы исключить влияние изменений плавучести из-за колебаний атмосферного давления,
сжимаемость мишени должна быть низкой, насколько это возможно. Должно быть также уделено внимание и
другим аспектам для достижения максимальной стабильности плавучести мишени.
При проведении измерений мощности с предсказуемой погрешностью выбор типа мишени зависит от того,
насколько распространение ультразвукового пучка соответствует теоретическому плосковолновому приближению.
В частности, использование отражающей мишени может привести к недопустимо большим погрешностям
(см. 5.2.3).
А.5.2.2 Поглощающая мишень
Для поглощающих мишеней обычно используют образцы из подходящей эластичной резины в виде клиньев
или без них. Для увеличения поглощения материал может содержать инородные включения (неоднородности).
На рисунке 1показан пример поглотителя со структурой в виде угловых клиньев. В этом случав концентра
ция неоднородностей растет от нуля на острие клиньев до 30 % по их обьему на их задней поверхности.
В качестве неоднородностей удовлетворительно работают полые стеклянные сферы диаметром порядка 0.1 мм;
они оказывают лишь незначительное влияние на плотность и сжимаемость эластичного резинового материала.
Другие типы поглотителей описаны в[11], [12].
Ультразвуковые пучки мощностью излучения выше 10 Вт или проявляющие высокую локальную плотность
мощности приводят к чрезмерному локальному возрастанию температуры поглотителя, что может стать причиной
его повреждения или изменения его акустических свойств. Наблюдалось возрастание температуры выше 50 ’С.
А.5.2.3Отражающая мишень
Главной проблемой является уменьшение сжимаемости отражающей мишени, так как флуктуации воздуш
ного давления вызывают изменение ее объема, а следовательно, и плавучести, пропорциональное ее сжимае
мости. Плоские отражатели звука, которые, как правило, реализуются посредством «опертых на воздух» тонких
металлических пластин, применять не рекомендуется. Использование в качестве отражателей прочных метал
лических пластин, наклоненных к оси ультразвукового луча под углом 45". может привести к погрешностям из-
за существенного и частотно-зависимого прохождения ультразвуковой волны в тело мишени [13].
Пригодны отражатели конической формы, сделанные в виде толстостенных полых тел или «опертых на
воздух» тонких металлических пластин. Отвечают заданным требованиям и отражатели конической формы, сде
ланные из очень жесткого пенообразного пластика, покрытого очень тонким металлическим слоем, нанесенным
электролитическим способом [10].
Отражающая мишень выпуклого типа
Конический отражатель выпуклого типа приведен в приложении F на рисунках F.1b. F.2 и F.6. Полуугол
конуса обычно выбирают равным 45" так. чтобы отраженная волна уходила под прямыми углами от осиультразву
ковоголуча.
8