ГОСТР МЭК 61161— 2009
Приложение Е
(справочное)
Измерение радиационной силы
при расходящихся ультразвуковых пучках
Е.1 Поправки и погрешности, расходящиеся поля, попадающие на поглощающую мишень
Применимые вобщем случае методы измерения радиационной силы F и вычисления мощности ультразву
ка Р основаны на предположении, что волна плоская. Более реалистичные модели полей [25J. исследованные в
процессе выполнения Европейского совместного проекта, изложены в приложении В отчета об исследованиях
[26J. В целом можноутверждать, что структурареального несфокусированного поля соответствует чему-то средне
му между полем плоских волн и полем, создаваемым круглым плоским поршневым источником. В случае абсо
лютно поглощающей мишени с бесконечным размером поперечного сечения верны отношения:
для поля плоских волн(Е.1)
для поля от круглого плоского цилиндрического источника
рJ,(2ka)!ka
c F ~ ’ - J 2Q(ka)-J*(ka)<Е-2>
где с — скорость света, к — волновое число, а — радиус преобразователя и J — функция Бесселя.
На рисунке Е.1 осциллирующая кривая иллюстрирует выражение (Е.2). Максимумы могут быть соединены
плавной кривой согласно формуле (сглаживание «по пикам»)
£
= 1сЦка) = 1+
0,6531 .« . 1,407 ,,
ка ’ {карш>’
(Е.З)
что показано сплошной линией на рисунке Е.1.
РЬР
Ш
Рисунок Е.1 — Зависимость Р!сРотка (осциллирую
щая кривая) с аппроксимацией «по пикам» (сплош
ная линия) и центральной (по половинным значе
ниям) пинией (пунктирная кривая), представляющей
поправочный коэффициент соп
Рисунок Е.2 — Зависимость PicF от ка для четырех
различных псевдотрапециевидных амплитудных
распределений: для
е
=0 (поршень) (сплошная кри
вая).
е
=0.1 (штриховая).
е
= 0,25 (точечная),
е
= 0.6
(штрихпунктирная)
Эта кривая применима только для поршневого источника; для другого распределения амплитуды, в частно
сти. для преобразователей, зажатых по периметру, можно ожидать, что кривая будет проходить где-то между
PicF = 1(плоская волна) и кривой, соответствующей поршневому источнику.
Подтверждающие это результаты вычислений представлены на рисунке Е.2. Рассматривается псевдотра-
пециевидное распределение амплитуд по площади преобразователя, а снижение амплитуды колебаний к кром ке
преобразователя представляется не линейной, как в [25]. а квадратичной зависимостью согласно формулам:
23