ГОСТ Р МЭК 61828—2012
ожидаемых характеристиках фокусировки преобразователя. При возможности изменить апертуру и
параметры фокусировки рекомендуется изменять с использованием электроники фокусное расстоя
ние так. чтобы оно совпало с фокусным расстоянием в толщиннои плоскости, если последнее извест но.
Если это фокусное расстояние неизвестно, то регулируемое электронным способом фокусное
расстояние изменяют до получения наибольшего значения интеграла квадратов давления в импуль се.
Такой метод не работает, если интеграл квадратов давления в импульсе по мере приближения к
преобразователю продолжает расти. Выбрать расстояние для исследований помогают сведения об
ожидаемых характеристиках фокусировки преобразователя в каждой продольной плоскости. Для оп
ределения расстояний до границ ожидаемого местоположения фокальной зоны Фраунгофера следу ет
воспользоваться выражениями (3) и (4) для ближнего и дальнего переходного интервалов. Прием
лемой альтернативой поиску фокальной плоскости по давлению считают нахождение ближайшей пе
ресекающейся плоскости, на которой пучок становится одиночным центральным лепестком с одиноч
ным пиком давления. Такая плоскость будет находиться внутри фокальной зоны Фраунгофера, но
может не содержать точку с максимумом интеграла интенсивности в импульсе.
с)Находят центроид интеграла квадратов давления в импульсе в плоскости, проходящей через
фокус по давлению (или через другую плоскость, указанную в 6Ь) и приблизительно параллельной
поверхности преобразователя. Проводят два сканирования: первое — вдоль оси у через точку пика
на оси х. второе — вдоль оси х через точку центроида ус. Местоположение центроида (Хс, ус) получа ют
с помощью ортогонального линейного сканирования в выбранной плоскости из следующих соот
ношений:
/
где Хрк— местоположение пика в пучке вдоль оси х. и
к
где ус— местоположение центроида, найденное при сканировании по оси у,
Р.(Хк,у,)— значение интеграла квадратов давления в импульсе в точке (х4.у,).
При каждом сканировании следует проводить измерения не менее чем в 50 точках и до самых
малых значений полезного сигнала по обе стороны от точки с максимальным значением р. Такие из
мерения положения центроида требуются потому, что в общем случае на профиле пучка могут быть
множественные пики давления, как это показано в приложении В.
П р и м е ч а н и я
1 Нахождение центроида предполагает проведение полного двухмерного сканирования, рассмотренного в
приложении С. Однако соотношения (6а) и (6Ь), представляющие вычисления только для двух линий сканирова
ния. считаюттолько определенным приближением. Дальнейшие уточнения этих соотношений, выраженные в
(С. 1а) и (С.1Ь) приложения С. базируются на предположении однородной сетки Cartensian. Из них могут быть
выведены обобщенные выражения для соотношений (6а) и (6Ь). верные для произвольных расстояний между
точками измерений.
2 Определение оси распространения пучка в соответствии с МЭК 61102. которое связано с нахождением
местоположения пространственного и временного пика акустического давления, может быть недостаточным в
условиях отсутствия пика на оси пучка и более применимо для нефокусирующих ультразвуковых преобразова
телей.
Другой применимый метод нахождения центроида — это рассмотренный в приложении В метод определе
ния средней точки по ширине пучка, который дает достаточно эквивалентные результаты. Однахо метод цен
троида предпочтительнее, так как он упрощает компьютерную обработку результатов.
d)Вторую плоскость, параллельную первой и расположенную возможно дальше от нее. выби
рают на некотором расстоянии до первой плоскости или за ней. Увеличение расстояния между этими
плоскостями снижает угловую погрешность определения направления оси пучка. При электронной
Ус
= - v ------------------- - •
(6а)
’Z.XkPAXk-Ус)
(6Ь)
—-
16