Способ визуализации акустических полей в твердотельных звукопроводах

Способ визуализации акустических полей в твердотельных звукопроводах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

з зев @Чада! - Ф мт

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик

Ф / (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0404,78 (21) 2600876/25-28 (51)М. Кл 2 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

G N 29/00

G N 29/04

Опубликовано 1510.79. Бюллетень М3 8

Дата опубликования описания 1510.79 (53) УДК620 179. 16 (088.8) (72) Автор изобретения

В. A Неже венковЂ

Институт радиофизики йы элмектроники „".,::..-...-:.;..„

AH Украинской ССР (71} Заявитель (54) СПОСОБ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ

В ТВЕРДОТЕЛЬНЬК ЗВУКОПРОВОДАХ

Изобретение относится к области с помощью системы линз, а затем наисследования физических свойств ве- правляют на экран„на котором воспроществ, а именно к исследованию твердо- изводят изображение исследуемого тельных материалов с помощью звуко- акустического поля (1). вых или ультразвуковых колебаний, Существенйым недостатком такого и может найти применение в физических способа BBJIHBTGH отсутствие возможисследованиях, а также в технических нбсти йзроведения исследований в приложениях, например при разработ- " оптически непрозрачных средах. ке твердотельных линий задержки, Наиболее близким к изобретению д д иметь информацию о по технической сущности и достигаемо10 структуре акустических. полей в звуко- му результату является способ визуалипроводах. зации акустических полей в твердотельИзвестен способ визуализации акус- ных звукопроводах, заключающийся в тических полей, основанный на дифрак- том, что в звукопроводе возбуждают ции света на звуке, сущность которого 15 акустические колебания,, регистрируют заключается в возбуждении в звуко- реакцию торцовой поверхности з укопроводе упругой волны, которая при - йроводдааотмнка воздействие распространяюсвоем распространении вызывает измене "gNxcH в звукопроводе акустических ние плотности, что приводит к измене- колебаний.и осуществляют визуализанию показателя преломления этой 20 цию акустического поля по этой реаксреды для света. Затем звукопровод "Y(ttH (2). ной с освещают сходящейся когерент- Недостатками тако о по об световой волной от лазера, при являются сложность процесса получения этом происходит дифракция света, картИны акустических полей, необхопричем в дифрагировавшем световом 2 димость применения дорогостоящих пучке содержится информация о струк- оптических приборов и.оборудования, По туре исследуемого звукового поля. "что делает.его малодоступным сле этого с помощью диафрагмы выде- широкого применения. для ляют первый порядок дифракционной Цель изобретения — упрощение прокартины, производят его обработку 30 цесса визуализации.

Формула изобретения

Цель достигается;за счет того, что дополнительно локально изменяют отражательную способность торцовой поверхности энукопровода последовательно по всей ее площади, а визуали-. зацию акустического поля осуществляют по совокупности отражений. Кроме того, локально отражательную способность торца эвукопровода изменяют путем создания упругой деформации в этой области поверхности под действием механического давления, например, упругИм сферическим телом, а также локально отражательную способность торца звукопровода изменяют путем создания акустического контакта этой области торцовой поверхности с поглощающей звук средой.

На чертеже изображена схема,реализации предлагаемого способа визуализации акустических полей в твердотельных эвукопроводах.

Она содержит твердотельный эвукопровбд 1, к одной торцовой поверхности которого подсоединяют пьеэопреобразонатель 2 через подслой Э, а к другой — источник 4 внешнего воэдей- 25 ствия, выполненный в ниде упругой сфеPH °

Способ визуализации акустических полей в твердотельных звукопроводах заключается н следующем. 30

В твердотельном эвукопроводе 1 с помощью примыкающего к его торцу пьезоэлектрического преобразователя

2 возбуждают акустическую волну, которая распространяется в напран- 35 ленни отражающего торца эвукопровода

1, отражается от него и возвращается к пьезопреобразонателю 2, где трансформируется в электромагнитный сигнал. Внешним воздействием, например40 механическим давлением упругой сферой 4, изменяют отражательную способность в локальной области отражающего торца звукопронода. Это вызыва- ет рассеяние в этой области торцовой поверхности части мощности падаю- 45 щей на нее звуковой волны, что приводит к изменению инте, ральной интенсинности акустической волны, возвращающейся после отражения от этой поверхности к пьеэопреобразователю.

Кроме того, отражательную способность в локальной области отражающего торца звукопровода изменяют путем создания акустического контакта этой области поверхности с поглощающей 55 звук средой. При этом часть мощности падающей на нее акустической волны поглощается, что отражается на интегральной интенсивности волны, возвращающейся после отражения от этой по- g0 верхностк к пьезопреобраэователю.

Затем образованной облас гью сканируют по поверхности отражающего торца твердотельного знукопровода и, регистрируя изменение интенсивности стра- у зившейся от него акустической волны, исследуют структуру поля в твердотельном эвукопроводе.

Предлагаемый способ позволяет визуализировать картину. исследуемого акустического поля на экране электронного осциллографа. Для этого необ. ходимо синхронизировать во времени сканирование образованной областью по поверхности отражающего торца звукопронода с двухкоординатной разверткой луча осциллографа, а на модулирующий электрод электроннолучевой трубки подать напряжение, пропорциональное изменению эхо-импульса„ для регулировки яркости "вечения экрана. Для фиксации картины поля на экране следует применить осциллограф с электроннолучевой трубкой с длитель:ным послеснечением.

Предлагаемый способ визуализации акустических полей в твердотельных эвукопроводах значительно упрощает процесс исследования акустических полей и их визуализацию, обладает высокой разрешающей способностью, не требует сложного, дорогостоящего оборудования. Кроме того, такой способ дает возможность наблюдать картину акустического поля н различных знукопроводах, обнаруживать дефекты н них и отбраковывать непригодные, а также позволяет. изучать нлияние внешних факторов на распространение упругих волн в твердом теле, что представляет интерес для широкого круга физических исследований и ряда технических приложений.

1. Способ визуализации акустических полей в твердотельных эвукопроводах, заключающийся н том, что в энукопроводе возбуждают акустические колебания, регистрируют реакцию торцовой поверхности звукопровода на воздействие распространяющихся в звукопроводе акустических колебаний и осуществляют визуализацию акустического поля по этой реакции, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с цельн) упрощения процесса виэуалиэацйи, дополнительно локально изменяют отражательную способность торцовой поверхности звукопровода последовательно по всей ее площади, а визуализацию акустического поля осуществляют по совокупности отражений.

2. Способ по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что локально отражательную способность торца эвукопровода изменяют путем создания упругой деформации в этой области поверхности под действием механического давления, например, упругим сферическим зрелом.

М - ЖФФ ВФЗааМА»ЪйяЬ=, ф —....: ..... !:;; ; « - .:.-;

Ю13ЪМф%фФЖФФВ:= »..". ", сСФС.аЮйй4фйВйфйМф

7 -"

3. Способ по и. 1, о т л и - =:;. -. .-. " Йсточники ин4 ормации, ч а ю ц и и с я тем, что локально,.",, принятые во внимание при экспертизе отражательную способность торца звукопровода изменяют путем создания 1.. Оптика и спектроскопия акустического контакта этой области, -,--:= У 30; вып. б, с. 1157-1163. торцовой поверхности с поглощаюцей S 2. Патент Ct8A М 3742439, звук средой. кл. 73-675, 1969 - прототип.

И.В

Заказ 6206/34 Тираж 1096 " ""Подйисн е

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35 Ра окая наб.. 4 5 на 4

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. роектна

СоставЦтелФ Г. ФеДОРОВ о Г Назарова

А истова Тех .g,màáÓÐKà Хор енто °