Спосіб ультразвукового випромінювання товщини багатошарових матеріалів та виробів

Спосіб ультразвуковгого вимірювання товщини багатошарових матеріалів та виробів, що вклю 3 54323 ~ плексний сигнал G(t)=P(t)+j P (t), дійсна частина якого є вихідним сигналом, а уявна частина - Гільберт образом цього сигналу [3] ~ Pt P t HP t d . Даний комплексний сигнал представляють в полярних координатах як: G(t)=A(t) exp[jQ(t)], де A(t) і Q(t) відповідно модуль та аргумент аналітичного сигналу. Функція A(t) описує огинаючу вихідного сигналу X(t) At P2 t ~ P2 t а функція Q(t) задає миттєву фазу сигналу в зале~ Pt жності від часу Q t arctg . Pt Миттєва фаза визначена лише на інтервалі тому для розрахунку повної кумулятив, 2 2 ної фази застосовують перетворення наступного вигляду: ~ Pt ~ ~ Q t arctg 2 signP t 1 signP t . Pt 2 Розрахунок миттєвої частоти сигналу виконують за формулою 1 dQ t . f t 2 dt Блок схема пристрою, що реалізує запропонований спосіб аналогічна схемі представленій у [2] і зображена на Фіг.2. Схема містить у собі 1 - генератор синусоїдальних коливань Г4-102, 2 - формувач радіоімпульсного сигналу, 3 - підсилювач потужності, 4 - суміщений п'єзоелектричний перетворювач П111-5.0-К3-001, 5 - цифровий осцилограф GDS-840S, 6 - персональний комп'ютер, 7 - блок математичного забезпечення. Для радіоімпульсного зондуючого сигналу з гармонічною несучою миттєва частота лишається незмінною на всій тривалості його існування, однак при суміщенні в часі зондуючого і донного сигналів миттєва частота f(t) суперпозиції сигналів має стрибок у точці накладання. Як видно з Фіг.3 на інтервалі часу t [0,04;0,041] миттєва частота стрибкоподібно змінюється на 12Гц. Таким чином, визначаючи часове положення стрибка частоти виконується визначення роз - час розповсюдження ультразвукового сигналу в OK. Невідома товщина OK розраховується за форму 4 роз , де - швидкість поширення ульт2 развукових коливань в середовищі. В прототипі початковий момент приходу відбитого сигналу визначають по стрибку фазової характеристики, що оцінюється за різницевою функці~ ~ єю Q t Q t Q t (Фіг.4), де Q t - фазова характеристика суміші зондуючого і прийнятих сигналів, Q(t)=2 ft - фазова характеристика несучої зондуючого радіоімпульсу. Швидкість наростання Q(t) в момент накладання зондуючого і донного сигналів значно поступається швидкості зміни миттєвої частоти f(t), особливо, при малих значеннях фазових зсувів. Внаслідок цього виникає часова похибка t1, яка залежить не тільки від фазового зсуву між зондуючим і донним сигналом, але й від відношення їх амплітуд. На Фіг.5, як приклад, показано графіки залежності похибки t1 від фазового зсуву між зондуючим та донним сигналами на проміжку часу рівному одному періоду несучої частоти зондуючого сигналу при співвідношенні амплітуд зондуючого та донного сигналів 10 , де пунктирною лінією 1 показано похибку визначення моменту часу роз лою d за допомогою стрибка фазової характеристики, а неперервною - за допомогою стрибка миттєвої частоти. З графіка на Фіг.5 видно, що у всьому інтервалі значень, в областях з малими фазовими зсувами між зондуючим та донним сигналами максимальні значення похибки t1 для способу визначення моменту приходу донного сигналу за допомого стрибка миттєвої частоти в 3,5-4 рази менше за похибку для способу визначення цього моменту за допомогою стрибка ФХС. Джерела інформації 1. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. Μ.: Машиностроение 1981. 240с., ил. - (Библиотека приборострителя). -173с. 2. Пат. 18441 Україна МПК G 01 В 17/00 Спосіб ультразвуковго вимірювання товщини багатошарових матеріалів та виробів / B.C. Єременко, Ю.В. Куц, О.В. Монченко - №u200604354; заявлено 18.04.2006p. Oпуб. 15.11.2006р., Бюл. №11. 3. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. 540С. 471c. 5 54323 6 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 54323 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601