Обязательное
ГОСТ 23702—90 С. 45
СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ТИПОВ АКУСТИЧЕСКИХ
НАГРУЗОК, ОТРАЖАТЕЛЕЙ И УСЛОВИЙ ИЗМЕРЕНИЯ
Структура условного обозначения типа акустической
нагрузки и взаимного расположения НЭП и отражателя
X XX XX
Буква, обозначающая название нагрузки: К — нагрузка, предназначенная для измерения параметров передаточной функции, эхо-импульса, импульсной характеристики и импульсного коэффициента преобразования; Э — нагрузка, предназначенная для измерения электрического сопротивления ПЭП; Р — нагрузка, предназначенная для измерения параметров диаграммы направлен ности контактного ПЭП; В — нагрузка, предназначенная для измерения параметров иммерсионного ПЭП
Буква Н или R для нагрузок типа К, обо значающая высоту или радиус нагрузки соответственно; цифра 1 или 2 для нагрузок, предназначенных для измерения диаграмм направленности Pt или Р2, соответственно. Для нагрузок типов Э, В этот символ отсутствует
Буквы, обозначающие материал, из кото рого изготовлена нагрузка; С — сталь 45; А — алюминиевый сплав; К — кварцевое стекло; О — органическое стекло; В — вода. Для материалов, отличных от вышеперечис ленных, буквы устанавливают в документации на ПЭП конкретных типов Цифры, обозначающие значение Н или R для нагрузок типов К, Э; расстояние от рабочей поверхности ПЭП до отражателя в нагрузках типов Р и В, мм. Для нагрузок типа Рь предназначенных для измерения Д/, следует указывать расстояние в миллиметрах от рабочей поверхности ПЭП до обоих отражателей в виде ХХ/Х
ХСтруктура условного обозначения отражателя
X XXX
' ! Буква, обозначающая тип отражателя; П — плоский; С — сфе
рический; Ц — цилиндрический; Н — нитевой; Р — отражатель в нагрузке, предназначенный для измерения диаграммы направленности.
Цифры, обозначающие диаметр отражателя или размер меньшей стороны плоского отражателя в миллиметрах.
Пример обозначения условий измерения Д/ с помощью нагрузки для измерения диаграммы направленности Pi из стали 45 с двумя отражателями диаметром 5 мм, находящимися на расстоянии 50 и 75 мм от рабочей поверхности ПЭП:
PiC-50175, Р-5
Пример обозначения условий измерения передаточных функций ПЭП с помощью акустической нагрузки из алюминия толщиной 50 мм
КлА-50
Пример обозначения условий измерения диаграммы направленности иммерсионных ПЭП с помощью сферического отражателя диаметром 5 мм, расположенного на расстоянии 100 мм от рабочей поверхности ПЭП:
В В-100, С-5ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Осциллограф универсальный С1—1201.
Электронно-счетный частотомер 43—63*.
Генераторы прямоугольных импульсов Г5—78, Г5—72*.
Генераторы синусоидальных сигналов Г4-154, Г4—158*.
Приборы для исследования АЧХ XI—48, XI—54*.
Анализатор спектра СК4—58*.
Аттенюатор М3—50—2*.
Прибор для оценки структуры УС—13И по ТУ 25—06.2538—84.
Графопостроитель зависимостей Н—306.
Ультразвуковые дефектоскопы УД2—16 по ТУ 25—7761.005, УД2—12 по ТУ 25—7761.001, УД2—17 по ТУ 25—7761.034.
Стандартные образцы по ГОСТ 14782, ГОСТ 21397.
Комплект ультразвуковых стандартных образцов толщин КУСОТ— 180*.
Измеритель временных интервалов акустический ИВА—180*.
Комплект устройств КИД— 1 по ТУ 25—7761.002.
Иммерсионная ванна ИВ—1Д по ТУ 25—7761.012.
Иммерсионная ванна ИВ—1Ф по ТУ 25—7761.0040.
Измеритель параметров передаточных функций УП—ЦПУ по ТУ 25—7761.023.
Стандартные образцы КМД4—0—40X13, КМД6—0—оргстекло, КМД7— 0—оргстекло*.
Ограничитель по ГОСТ 23667.ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ МАКСИМУМА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ fu<J(oU), ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ AfUo(oU)H НЕРАВНОМЕРНОСТИ АЧХ В Uo(oU)
Аппаратура. Измерение параметров faU, следует
проводить на установке, схема которой приведена на черт. 40а; параметров f Ua ' ^fua > #ua — на установке по черт. 406.
/—усилитель мощности; 2—усилитель напряжения (черт. 40а), усилитель тока (черт. 406);
5—измеритель АЧХ; 4—графопостроитель; 5—проверяемый ПЭП; 6—диэлектрический преоб-
разователь; 7—акустическая нагрузка; 8—источник напряжения; 9—частотомер
Черт. 40
Усилитель мощности должен усилить синусоидальный сигнал, поступающий от генератора качающейся частоты измерителя АЧХ в диапазоне 0,16—6,0 МГц и обеспечить возбуждение проверяемого ПЭП напряжением 5—30 В; диэлектрического преобразователя—10—100 В. Усилитель напряжения должен иметь входное сопротивление не менее 50 кОм, усилитель тока — не более 0,1 Za,3(Za,3— электрическое сопротивление диэлектрического преобразователя в рабочей области частот ПЭП); коэффициент усиления — не менее 400.
Суммарная неравномерность АЧХ усилителя мощности и усилителя напряжения (тока) в рабочей области частот ПЭП должна быть не более 1 дБ.
Диэлектрический преобразователь должен соответствовать черт. 41.
Схемы диэлектрических преобразователей
/—проверяемый ПЭП; 2—акустическая нагрузка; 3—конденсаторная бумага СКОН-ОВН толщиной 4—15 мкм или целлофановая пленка толщиной не более 22 мкм; 4—алюминиевая фольга толщиной 5—12 мкм; 5—лавсановая пленка ПЭТФ толщиной 10—15 мкм; 6фаэоинвертор; R—резистор МЛТ-0,25—1 МОм; С—конденсатор К73—400 В-0,1 мкФ
Черт. 41
Источник напряжения должен иметь плавную регулировку выходного напряжения от 0 до 500 В. Измеритель АЧХ, частотомер, графопостроитель и акустические нагрузки должны соответствовать п. 2.4.1.
Подготовка и выполнение измерений
Собирают диэлектрический преобразователь по черт. 41а, когда материал акустической нагрузки — органическое стекло, и по черт. 416 или черт. 41в — когда сталь или алюминиевый сплав. Подключают вывод А к источнику напряжения, вывод Б — к усилителю мощности или усилителю тока. Рабочую поверхность акустической нагрузки и внутренний диэлектрический слой преобразователя на. черт. 41 в смазывают тонким слоем масла (трансформаторного, конденсаторного, веретенного). Тщательно разглаживая, укладывают остальные слои. Не допускается в слоях наличие морщин, изломов, вмятин. Если рабочая поверхность ПЭП нетокопроводящая, то ее следует также смазать маслом и притереть к ней слой алюминиевой фольги. Допускается вместо слоев алюминиевой фольги металлизировать поверхность акустической нагрузки и использовать лавсановую пленку с односторонней металлизацией толщиной 3—5 мкм.
Определяют для каждого типа используемых диэлектрических пленок значение напряжения поляризации. С этой целью увеличивают напряжение поляризации до появления мелких электрических пробоев пленки, которые наблюдаются в виде всплесков на экране измерителя АЧХ. За напряжение поляризации принимают максимальное напряжение, при котором не появляются мелкие электрические пробои. Для дальнейшей работы заменяют диэлектрические пленки на новые.
Определяют тщательность выполнения экранировки цепей. Для этого измеряют наибольшие значения изображения кривой на экране измерителя АЧХ при включенном и выключенном напряжениях поляризации. При выключенном напряжении поляризации наибольшее значение сигнала должно уменьшиться не менее чем на 20 дБ.
Устанавливают регулировками измерителя АЧХ диапазон частот, равный рабочей области частот ПЭП. Устанавливают проверяемый ПЭП на систему слоев и обеспечивают его прижатие к акустической нагрузке с диапазоном 100— 500 кПа.Регулировками источника напряжения плавно устанавливают напряжение поляризации.
График изображения кривой на экране измерителя АЧХ является амплитудно-частотной характеристикой АЧХои и АЧХист при измерении по схеме черт. 40а и черт. 406 соответственно. Значения foU(UO). Af aU(Ua) > ^aU(Ua) МОГУТ быть определены по экрану измерителя АЧХ или по графику, записанному графопостроителем
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Рекомендуемое
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МАСШТАБА ЗАПИСИ
Измерение масштаба записи координаты отражателя в режиме автоматического перемещения проводят с использованием многоэлементного отражателя (МО). МО представляет собой устройство, содержащее несколько ненаправленных сферических или нитевидных отражателей, предназначенных для измерения в иммерсионном варианте или в виде цилиндрическх отверстий в нагрузках для измерений в контактном варианте.
При установке МО на место одиночного отражателя должны быть выполнены следующие условия:
центр одного из ненаправленных отражателей МО (основного) должен совпадать с центром отражателя, используемого для измерения диаграммы направленности, остальные отражатели МО (дополнительные) должны быть расположены таким образом, чтобы углы между лучами, соединяющими центры дополнительных ненаправленных отражателей с осью поворота МО, были равны углам настройки масштаба записи;
центры ненаправленных отражателей у МО, используемого в контактном варианте записи, должны находиться в плоскости, параллельной рабочей поверхности А, и располагаться симметрично относительно линии, перпендикулярной к поверхности А и проходящей через центр основного отражателя (см. черт. 42—44). Вид ненаправленного сферического отражателя приведен на черт. 45.
При измерении масштаба записи в автоматическом режиме проводят запись огибающей эхо-импульсов от ненаправленных отражателей на диаграммной бумаге графопостроителя (черт. 46).
Схема взаимного перемещения ПЭП и многоэлементного отражателя
Черт. 42
Черт. 43
Черт. 44
Изображение огибающей эхо-импульсов
Сферический отражатель
Ч
Черт. 46
ерт. 45Измеряют на графике расстояние между экстремумами. Расчет масштаба записи проводят по формуле
Li т=~, i=l, 2,3 (30)
где Li — расстояние между экстремумами; <р — угловое или линейное расстояние между соответствующими ненаправленными отражателями.
Погрешность измерения масштаба записи Sm в процентах рассчитывают по формуле
(Д/д Дчр
—
(31)
+ -^|,где AZ-i — абсолютная погрешность определения по графику на диаграммной бумаге; Д<р— отклонение углового или линейного положения ненаправленного отражателя от принятого в расчете (<р).
Для уменьшения AZ-i рекомендуется использовать ПЭП с малой шириной диаграммы направленности.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Справочное
ПРЕДЕЛЫ ДОПУСКАЕМОЙ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЭП
Таблица 3
|
Измеренный параметр |
Предел допускаемой погрешности измерений параметров ПЭП для |
|
|
А |
в |
|
|
*иии |
±/152 + б2 ,% |
±30% |
|
/max |
±7% |
±10% |
|
к |
±7% |
±10% |
|
|
±ю% |
±15% |
|
fa |
±5% |
±10% |
|
|
±7% |
±10% |
|
|
±У 8,52 + 62 ,% |
±30% |
|
/щах |
±6% |
±10% |
|
tl |
±6% |
±10% |
|
tn |
±8% |
±15% |
|
tfjv |
±5% |
±10% |
|
Кии fw: |
±У 82 + б2 , % |
±30% |
|
до 1,25 МГц |
±4% |
±10% |
|
свыше 1,25 МГц |
±4Д/ии//ии, % (Afuu/fuu^0.5) |
±10% |
|
Вии |
і [2,5 + (5 + 0,,5ctf2j (fв fn) X x?-1 ], % |
±20% |
|
Afuu |
± [3+Afuu (1 4- 0,5df z) X xio/-1 ],% |
±20% |
|
Киї fui- |
±]/102+6* , % |
±30% |
|
до 1,25 МГц |
4% |
±10% |
|
свыше 1,25 МГц |
±4Afui/fui, %, Afui/f ui^J0,5 ±[2,5+(5+1,5аіг) (fB— fa)X Xfm* 1- % |
±10% |
|
Bui |
±20 % |
|
|
Afui |
±[3+Д/иі (И-0,5сия)X Xi Of-1 ],% |
±20% |
|
7Р(а) |
±6% |
±10% |
|
К Uu(aU) |
±10% |
±15% |
Продолжение табл. 3
|
Измеренный параметр |
Предел допускаемой погрешности измерений параметров ПЭП для |
|
|
А |
В |
|
|
f Uc(oU) |
±8% |
±10% |
|
A-fUa(oU) |
±10% |
±15% |
|
а2. а'* |
±(0,03+35/а-/п)°, при |
±1,5% |
|
|
Ь>1 МГц |
|
|
01(2) |
±3,5%, при /ц>1 МГц, |
±5% |
|
|
6|(2)> 1° |
|
|
а: |
|
|
|
до 60° |
±45' |
±1° |
|
свыше 60° |
±1,0° |
±3° |
|
а' |
±1°30 |
±2° |
|
©і |
Змм |
+5 мм |
|
02 |
±5 мм |
-4-10' мм |
|
А/ |
±0,5 мм |
±1 мм |
|
Тпр |
±10% |
4-15% |
|
F |
±(0,25+0,02 k'F), мм |
± (0,25+0,02 k-F), |
|
|
|
ММ |
|
И1(2,3) |
±0,2 мм при Хі(2,з)^2 мм |
±0,5 мм |
|
|
±0,2 мм ±5% при |
|
|
|
Х1(2,3)>2 мм |
|
|
Сі (г) |
±1/ 10= + 62о ,% |
± У 15=+62о ,% |
|
Di (г) |
±У 10= + б2о ,% |
±У 15= + 6с20 ,% |
|
|
±У 12= + б2о , % |
4- I ' 20= +62 о/ — » с.0 ’ '° |
|
Чт |
±У 10= + 62о ,% |
±У 15= + 62о , % |
|
Та |
±10% |
±15% |
|
Ас |
±у 10= + 62о ,% |
±20% |
|
Фш(к) |
±]/ 10=+62о ,% |
± У 15= + б20 , % |
