ГОСТ IEC 62127-1—2015
их появлении можно наблюдать при изменении расстояния между гидрофоном и преобразователем на ± 0.5 мм. что
вызывает колебания амплитуды измеряемого сигнала. Амплитуда этих колебаний будет уменьшаться с увели
чением угла наклона (поворота) гидрофона Найденный этик» методом угол обычно меньше угла, определенного
вторым методом, который заключается в нахождении утла, при котором большая часть ультразвука, отраженного от
мембраны, уже не попадает на преобразователь. Этот угол определяют как tg(a/2/), где а — геометрический
радиус активного элемента преобразователя, а / — расстояние между излучающей поверхностью преобразова теля
и гидрофоном. Для примера рассмотрены измерения поля преобразователя для физиотерапии с активным
элементом диаметром 20 мм. работающим на частоте 1.5 МГц. с помощью двухслойного мембранного гидрофона
толщиной 0,05 мм с диаметром активного элемента 0.5 мм. Для измерений на расстоянии 20 мм необходим пово рот
на угол 14°. Поправку в результаты измерений, связанную с направленностью гидрофона, следует определить по
результатам измерений диаграммы направленности (см. 5.1.4). В рассматриваемом примере в результаты из
мерений акустического давления следует добавить 6 %. а в результаты расчета интенсивности — 12 %.
В.7 Поглощающее покрытие измерительного бака с водой
Соответствие требованиям 5.2.3.2 к суммарному снижению отражений акустического поглотителя может
быть проверено с использованием процедур, изложенных ниже. Снижение уровня отражений рекомендуется из
мерять на частоте акустического воздействия с использованием ультразвуковых тональных импульсов и
акусти ческого поглотителя, расположенного в дальнем поле ультразвукового преобразователя. Сигнал
гидрофона ^absorber (ПОпиковым или эффективным значениям электрического напряжения), принимающего
акустические сиг налы. отраженные от передней поверхности акустического поглотителя, сравнивают с сигналом
1/>(|П| Г|г( этого же гидрофона при приеме им акустического сигнала, отраженного от плоского идеального
отражателя. Акустический поглотитель и отражатель рекомендуется устанавливать приблизительно
перпендикулярно к оси ультразвуково го пучка, но немного под углом к этому перпендикуляру для того, чтобы
отраженные сигналы попадали на гидро фон. Снижение уровня отражений подсчитывают как
снижение уровня отражений = - 20 lg (ЦзЬногЬе^’ЧеПес**)-(В.1)
Хорошей аппроксимацией плоского идеального отражателя будет пластина из нержавеющей стали толщи
ной 25 мм.
В.8 Рекомендации к конструкции ультразвукового оборудования, подлежащего испытаниям
Для запуска измерительной системы необходим электрический сигнал, синхронизированный с началом воз
буждения ультразвукового преобразователя или каждой группы элементов ультразвукового преобразова
теля.
В системах автоматического сканирования такой сигнал запуска должен быть синхронизирован по каждому
периоду акустического повторения Эти запускающие сигналы («синхроимпульсы») рекомендуется применять
при анализе принимаемых гидрофоном силчалов по любой из выбранных линий ультразвукового сканирова
ния.
Если в системах автоматического сканирования предусмотрен режим остановки («замораживания») скани
рования. то в них должен быть обеспечен доступ к синхроимпульсу на каждой выбранной линии ультразвукового
сканирования. Однако в этом случае с целью убедиться в том, что нет существенных различий в параметрах
остановленного («замороженного») и сканирующего пучков, необходимо проводить специальные исследования.
Такая проверка достаточно сложна, она зависит от типа испытуемой системы сканирования. Следует учесть также,
что для остановленного («замороженного») пучка невозможно определить усредненные во времени параметры
давления и интенсивности.
П р и м е ч а н и е — Для разделения чередующихся доплеровских сигналов и линий сканирования в ду
плексных системах автоматического сканирования полезно вывести сигналы запуска на отдельный осциллограф
для оценки их времени задержки. Синхроимпульсы с этого осциллографа могут быть использованы для запуска
измерительной системы.
В.9 Типы гидрофонов
В.9.1 Керамические гидрофоны зондового типа
Эти гидрофоны, как правило, имеют маленький круглый диск из пьезоэлектрической керамики, укреплен
ный на конце иглоподобного держателя. Активный элемент гидрофона опирается на акустически поглощающий
материал (подложку) и имеет размер, близкий кдиаметру держателя, т. е. от 0.5 до 1.5 мм в диаметре. Сигнальный
кабель неизбежно пересекает ультразвуковое поле, что может привести к проблемам из-за трибоэлектрического
эффекта.
Чувствительность холостого хода на конце кабеля этих гидрофонов, как правило, составляет 0.7 мкВ/Па
для гидрофона с активным элементом диаметром 1 мм. При тщательной разработке они могут иметь плоскую
частотную характеристику до 6 МГц. Однако в общем случае радиальные резонансные моды в активном элементе и
реверберация в материале подложки нередко приводят к неравномерности частотной характеристики, достигающей
32