Спосіб вимірювання фази відбитого сигналу

Использование для определения комплексного коэффициента отражения акустических сигналов от поверхности исследуемых материалов Цель изобретения - повышение точности измерения фазы коэффициента отражения Способ измерения коэффициента отражения акустических сигналов включает в себя одновременное излучение акус­ тическим излучателем, размещенным в конце гидроакустической трубы, низкочастотных и высо­ кочастотных амплитудно-модупированных ра­ диоимпульсов, у которых фазы и частоты низко­ частотного заполнения и огибающей совпадают прием гидрофоном, расположенным в середине трубы, радиоимпульсов, распространяющихся от излучателя и отразившихся от образца, поме­ щенного в противоположном излучателю конце трубы, измерение амплитуды распространяющегося от излучателя низкочастотного радиоимпульса, измерение амплитуды отразившегося от образца низкочастотного радиоимпульса, нахождение от­ ношения амплитуд отразившегося и распростра­ няющегося от излучателя низкочастотных р а ­ диоимпульсов, равного модулю коэффициента отражения, детектирование отразившегося от об­ разца и принятого приемником амплитудномодулированного радиоимпульса, выделение из продетактированного радиоимпульса сигнала с частотой модуляции, измерение разности фаз между синусоидальным заполнением отразивше­ гося низкочастотного радиоимпульса и синусои­ дальным заполнением продектированного ампли­ туд но-мо дули рова и ного радиоимпульса, отра­ зившегося от образца, равной фазе коэффициента отражения. 2 ил. О го ой з 2020477 4 Изобретение относится к способам измерения акустических характеристик материалов и пред­ назначено для определения комплексного коэф­ фициента отражения акустических сигналов от поверхности исследуемых материалов Способ может быть использован в гидроакустике, маши­ ностроении, ароительстве, неразрушающем контроле Известен способ измерения коэффициента отражения акустических сигналов от образцов материалов, построенный на раздельном приеме падающей и отраженной волн, в основе которого лежит излучение в среду, заполняющую гидроа­ кустическую трубу, непрерывного гармонического сигнала, раздельный прием звуковых колебаний двумя точечными гидрофонами, разнесенными на расстояние, меньшее четверти длины звуковой волны, фазовый сдвиг принятых гидрофонами сигналов на величину пространственного набега фазы, раздельное суммирование в двух каналах сигналов непосредственно с гидрофонов и сдви­ нутых по фазе. В результате на выходе одного канала образуется сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде падающей волны, а на выходе другого канала - сигнал, амплитуда к о ­ торого пропорциональна амплитуде отраженной волны Измеряется отношение амплитуд сигналов с выходов различных каналов суммирования, равное модулю коэффициента отражения падающего на образец импульса (Р Также известен способ измерения коэффици­ ента отражения акустических сигналов от образцов материалов в стоячей волне, в основе которого лежит размещение излучателя и образца на про­ тивоположных концах гидроакустической трубы, возбуждение излучателя синусоидальными коле­ баниями, в результате чего из-за суперпозиции распространяющейся от излучателя и отраженной от образца звуковых волн вдоль трубы устанавли­ вается стоячая волна с чередующимися через половину длины звуковой волны максимумами и минимумами звукового давления, измерение зву­ кового давления в пучностях (Р , и узлах (Р . ) тояние излучатель/образец/приемник, L max) ^ min' стоячей волны, измерение расстояния первого узла давления (Y . ) стоячей волны от поверхности образца и вычисление модуля (К ) и фазы {I/J ) коэффициента отражения согласно выражениям. I^TDI= p"°%p"'";^=n-2KY. . I ОТрI ґ +г о тіп max min В качестве прототипа выбран эхо-импульсный способ измерения модуля и фазы коэффициента отражения путем сравнения с эталонной границей вода/воздух, в основу которого положено излучение акустическим излучателем, размещенным в нижней чааи гидроакустической трубы, радиоимпульсов; прием расположенным в середине трубы гидро­ фоном двух импульсов распространяющегося от излучателя и отразившегося от помещенного в верхней части трубы образца, измерение амплитуды ), изме­ рение амплитуды отразившегося от образца и м ­ пульса (Р ), нахождение отношения амплитуд отразившегося и падающего импульсов (Р /Р ), равного модулю коэффициента отражения, измерение фазы отраженной от п о ­ верхности вода/воздух волны { у измерение в/В' фазы отраженной от образца волны ш - ); на^обр' хождение фазы коэффициента отражения исс­ ледуемого образца {(р ) согласно выражению' ц> = [п-Ф , ) + ^ б р . « Недостаток прототипа - низкая точность из­ мерения фазы коэффициента отражения, свя­ занная с невозможностью точной установки отра­ жающей границы образца в место, где распола­ галась эталонная граница вода/воздух Поскольку измеряемые значения фаз волн, отразившихся от границ вода/воздух ( -р. , „ ) и вода/образец в/в {