ГОСТ IEC 61161—2014
Конический отражатель выпуклого типа приведен в приложении F на рисунках F.1b. F.2 и F.6. Полуугол ко
нуса обычно выбирают равным 45“ так. чтобы отраженная волна уходила под прямыми углами от оси ультразву
кового луча.
Отражающая мишень вогнутого типа
Конический отражатель вогнутого типа приведен в приложении F на рисунке F.5b. Полуугол конуса выби
рают в пределах от 60° до 65“ так. чтобы отраженная волна проходила на более близком от ультразвукового
преобразователя расстоянии, чем в случае выпуклого отражателя.
А.5.3 Диаметр мишени
Ниже приведена оценочная формула для минимального значения радиуса b мишени, который обеспечи
вает улавливание по меньшей мере 98 % радиационной силы, которая бы воздействовала на мишень беско
нечных поперечных размеров (т.е. приводит к погрешности менее 2 %) по [14]. Равенство верно для круглой по
глощающей мишени в поле непрерывно излучающего экранированного круглого поршневого ультразвукового
преобразователя радиуса а в непоглощающей среде.
где z — расстояние между мишенью и ультразвуковым преобразователем:
У. - длина ультразвуковой волны в среде распространения;
к = 2п/>. - волновое число;
s = z Маг~ расстояние между мишенью и ультразвуковым преобразователем, нормированное к протя
женности ближнего поля.
Равенство (А.1) может быть решено и для s, если необходимо получить максимальное значение нормиро
ванного расстояния между ультразвуковым преобразователем и мишенью заданного радиуса Ь. Влияние
поглощения и акустического течения рассматривается отдельно.
В порядке предосторожности в соответствии с 5.3 Ь никогда не должно быть меньшим 1.5а. даже если это
допускает равенство (А.1).
Приведенные выше равенства применяют для поглощающей мишени, но их также можно использовать,
чтобы определить, подходит ли отражающая мишень для измерений в случае расходящегося пучка.
В случав с выпуклым коническим рефлектором с лолууглом 45“ существует предельное значение ка для
преобразователя, ниже которого требования к приведенным выше формулам не могут быть выполнены, незави
симо от размера отражателя, даже если вершина конуса отражателя настолько близка к преобразователю, на
сколько это возможно, т.е. касается его поверхности. Это предельное значение составляет ка = 17.4.
А.5.4 Весы или система для измерения силы
Тип требуемых весов существенно зависит от максимального значения измеряемой ультразвуковой мощ
ности:
- значение мощности 10 мВт эквивалентно радиационной силе 6.7 мкН (в воде для поглощающей мише
ни), что соответствует массе 0.68 мг;
- значение мощности 10 Вт соответствует радиационной силе 6.7 мН. эквивалентной массе 0.68 г.
В первом случав наиболее подходящим инструментом будут электронные самокомпексирующие микрове
сы. в последнем случае могут быть использованы обычные электронные или механические лабораторные весы
по [15]. И в том и в другом случав необходима компенсация смещения мишени относительно первоначального
состояния.
Если устройство для измерения уравновешивающей силы градуируют посредством малых грузиков из
вестной массы, иначе говоря, если показания этого устройства приведены в единицах массы, то результат изме
рения в единицах массы умножают на ускорение свободного падения д для его преобразования в значение си пы.
Если результаты измерений приведены в миллиграммах (или в граммах), умножение на д определяет значе ние
силы в микроньютонах (или в миллиньютонах соответственно). При преобразовании силы в ультразвуковую
мощность в соответствии с формулой, приведенной в приложении В. используют величину скорости звука в мет рах
на секунду, например, с =1491 м-с’! для чистой воды при 23 “С. что определяет значение мощности в микро ваттах
(или в милливаттах соответственно).
П р и м е ч а н и е — Численное значение д зависит от места расположения весов. Это следует учиты
вать в каждом конкретном случае. Например, для Центральной Европы д = 9.81 м с’2. но и это значение будет
зависеть от высоты над уровнем моря.
Ь = а [1/(1 + 0.53t, s ) + т, s ]:(А.1)
где т, = та + Ат:
t0 = fca/(2x([i2- 1 ) ,a ):
р = 0.98 + 0,01 пка:
11