3.4 Описание лабораторной установки

В работе используются:

генератор импульсов Г5-27А;

осциллограф С1-79;

термошкаф;

лабораторный стенд с различными УЛЗ.

Схема экспериментальных исследований параметров УЛЗ приведена на рис.3.5

Возбуждение и регистра­ция ультразвука в УЛЗ осуще­ствляется следующим образом. С одного канала импульсного генератора Г5-27А на входной преобразователь УЛЗ (материал преобразователя - пьезокерамика ЦТС) подается электриче­ский сигнал в виде импульса длительностью 0,1 мкс.

Рисунок 3.5 Схема установки для исследования параметров УЛЗ:

I - генератор Г5-27А;

2 - УЛЗ;

3 - осциллограф С1-79.

Эта длительность соответствует полупериоду акустической волны. Резо­нансная частота данного преобразователя равна 5 МГц (она определя­ется толщиной пьезоэлектрической пластины). В данной работе исполь­зуются преобразователи на продольные акустические волны. С прием­ного преобразователя задержанный сигнал поступает на один из кана­лов двухлучевого осциллографа С2-79, на экране которого этот сиг­нал визуально регистрируется.

3.5 Порядок выполнения работы

Определить время задержки УЛЗ. Для чего на один из каналов осциллографа С1-7Э подается задержанный сигнал с УЛЗ, а на другой канал - импульс сравнения с генератора Г5-27А. Время задержки опре­деляется по лимбам ступенчатой и плавной задержки Г5-27А при совпа­дении по фазе первого колебания задержанного электрического сигна­ла с импульсом сравнения.

Определить величину вносимых потерь УЛЗ. Для этого необходимо определить амплитуду электрического сигнала на входе и выходе УЛЗ (определяется визуально по координатной сетке осциллографа). Исполь­зуя формулу (3.4), рассчитать величину вносимых потерь.

Определить уровень подавления ложных сигналов. При наличии ложных сигналов рассчитать уровень их подавления по формуле (3.5).

Определить скорость распространения ультразвука в материале звукопроводов исследуемых УЛЗ. Для этого воспользоваться формулой (3.1) при

L₁= 49,8 мм, L₂,= 50,0 мм

Используя табл. 3.1, определить материалы звукопроводов дан­ных УЛЗ. Для линии задержки с многократными отражениями определить длину пути акустического луча (материал звукопровода - стекло Ф-2). Сравнить полученный результат с габаритами данной УЛЗ.

Все вышеперечисленные пункты заданий выполнить для каждой УЛЗ как с одним, так и с двумя преобразователями. Сравнить пара­метры УЛЗ с одним и с двумя преобразователями. Сделать выводы.

Определить температурный коэффициент задержки двух УЛЗ, в которых в качестве звукопроводов используются различные матери­алы. Для этого поместить УЛЗ в термошкаф и снять зависимость вре­мени задержки от температуры. Измерения проводить в диапазоне 20-100 °С через каждые 10 градусов. Полученные донные занести в таблицу результатов, построить график t_з=f(T). По формуле (3.6) рассчитать ТКЗ. Сделать выводы.

Просмотреть прохождение электрического импульса через стан­дартную УЛЗ. Исследовать его зависимость от формы выходного импуль­са. Сделать выводы.

Таблица 3.1

Материал	Скорость продольной волны, м/с	Скорость сдвиговой волны, м/с	ТКЗ, К-1	Коэффициент поглощения дБ/см,F= 5МГц
Кварцевое стекло Стекло С79-2 Стекло Ф-2 Стекло К-8 Стекло ТСМ-700 Стекло СК Стекло состава Na2OCaOAl2O3PbOSiO2 (свинцово-силикатное) Стекло состава Na2OAL2O3SiO2 Стекло состава Na2OAL2O3CuO2SiO2 Стекло состава Na2OB2O3CuO2SiO2 Ситалл	5960 5080 3945 5920 5724 5635 4990 5438 5491 5556 4880	3760 2720 2510 3695 3514 3424 2930 3249 3195 3210 3009	-7010-6 310-6 210-6 410-6 -3010-6 810-6 -310-6 4310-6 1810-6 4310-6 2410-6	0,05 0,4 0,6 0,2 0,6 0,5 0,75 0,3 0,8 0,45 0,9