ГОСТРМЭК 62555—2015
Приложение G
(справочное)
Эффективность преобразователя
G.1 Общие положения
р
Рассмотренное в разделе 8 определение акустической эффективности включает в себя измерения как
усредненной во времени электрической мощности преобразователя, так и его (ультразвуковой) выходной
мощности. Значение электрической мощности преобразователя Ре, может быть получено из измерений ампли
тудного значения тока /, протекающего через преобразователь, амплитуды напряжения
U
на нем и фазы i между
ними стандартными инженерными методами как Ре] =
{U - 1
cosvJ/2. а также с использованием усредненных (в
одинаковых промежутках времени) или среднеквадратичных значений.
В настоящем приложении рассмотрены альтернативные подходы определения эффективности ультразву
ковых преобразователей и HITU оборудования. Эти подходы не рассматриваются как обязательные требова
ния настоящего стандарта, но они могут оказаться полезными для его пользователей.
Усредненная во времени электроакустическая эффективность может быть определена из отношения усред
ненной по времени акустической выходной мощности, измеренной в соответствии с рекомендациями настоящего
стандарта, к усредненной во времени мощности, получаемой от источника возбуждения преобразователя. В наи
более просток»случае для генератора электрического напряжения, работающего на частоте /. мощность передается к
реальной части импеданса преобразователя. Электрическая эффективность может быть записана в терминах
активной мощности, отдаваемой действительной части импеданса преобразователя, деленной на максимальную
мощность генератора, как это рассмотрено ниже. Затем эта отдаваемая электрическая мощность преобразуется в
акустическую мощность, излучаемую преобразователем в заданном направлении распространения. Для определе
ния электроакустической эффективности требуется измерить усредненную во времени акустическую выходную
мощность. Эта ситуация может быть осложнена включением между генератором и преобразователем какой-либо
согласующей цепочки и кабеля. Ниже будут рассмотрены и некоторые специальные случаи таких измерений.
G.2 Термины и их определения
В дополнение к терминам, изложенным в разделе 3 настоящего стандарта, в этом приложении используются
следующие термины.
G.2.1 эффективность излучения
АЕ:
Отношение акустической выходной мощности к мощности излучения.
П р и м е ч а н и е — Эффективность излучения является безразмерной величиной.
G.2.2 электрическая эффективность
ЕЕ:
Отношение мощности излучения к опорной мощности
П р и м е ч а н и е — Электрическая эффективность является безразмерной величиной.
G.2.3 электроакустическая эффективность
ЕА:
Отношение акустической выходной мощности к опор
ной мощности. Она является также произведением двух величин: усредненной во времени электрической эф
фективности
ЕЕ
и усредненной во времени эффективности излучения
АЕ.
П р и м е ч а н и е — Электроакустическая эффективность является безразмерной величиной.
G.2.4 импеданс излучения
ZA.
Ом: Акустический импеданс ультразвукового преобразователя с реаль
ной RAи мнимой ХАчастями.
G.2.5 мощность излучения PRд. Вт: Усредненная во времени мощность, передаваемая на сопротивление
излучения импеданса преобразователя.
G.2.6 сопротивление излучения РА, Ом: Реальная часть акустического импеданса излучения ультразву
кового преобразователя.
G.2.7 опорная мощность Рд. Вт: Максимальная усредненная во времени мощность, передаваемая от ис
точника возбуждения ультразвукового преобразователя, когда опорный импеданс Zg является комплексной
величиной, а нагрузка является сопряженной Zg * и реальной частью 2^ является Рд.
G.2.8 опорный импеданс Zg. Ом: Импеданс источника, обеспечивающий опорную мощность.
G.2.9 импеданс преобразователя ZT. Ом: Электрический импеданс ультразвукового преобразователя, со
стоящий из реальной (сопротивление излучения) и мнимой частей.
G.3 Электроакустическая эффективность
Измерения параметров преобразователя обычно выполняют как их зависимости от частоты или времени в
контролируемых условиях. Целью этих измерений является описание отклика прибора независимо от формы воз
буждающего сигнала. Измерения частотной зависимости (или комплексного спектра) прибора или его импульсной
34