30. Изменится ли направленность акустического поля дискового преобразователя при изменении его диаметра или параметров среды?

Диаграмма направленности в дальней зоне определяется выражением

(3.34)

где J₁ - функция Бесселя первого порядка;  - угол между направлением луча и акустической осью. Раскрытие основного лепестка определяется выражением

(3.35)

Т.к. в формуле присутствует радиус преобразователя, значит направленность будет изменятся с изменением диаметра.

31. Поясните методику построения мнимого излучателя для плоскопараллельной задержки.

В случае если пластина отделена от изделия плоскопараллельным слоем (акустической задержкой), что часто встречается при контроле иммерсионным методом, лучи каждого элементарного источника при прохождении через поверхность объекта контроля испытывают преломление. Акустическое поле преобразователя в этом случае удобно характеризовать при помощи мнимого излучателя - приемника (рис.3.13). Если лучи, преломленные на границе изделия, продолжить обратно в среду линии задержки, то те из них, которые близки к оси, т.е. лучи с малыми _A, пересекутся приблизительно в одной точке A₁ на расстоянии r₁ от поверхности объекта. При этом

где c_A и c_м - скорости звука в верхней и нижней средах ; n - коэффициент преломления. Видно, что r₁ при малых _A и _м не зависит от _A, что указывает на пересечение лучей в одной точке A₁. Аналогичным образом может быть совершен переход для всех точек преобразователя, и весь он заменяется мнимым, расположенным на расстоянии r₁=nr_A от поверхности изделия. Для преобразователя с плоскопараллельной линией задержки в формулы, описывающие его акустическое поле, вводится коэффициент прохождения по амплитуде или по потоку энергии для границы линия задержки - объект контроля.

Акустическое поле в объекте контроля рассматривают как поле мнимого преобразователя, в результате чего к каждому из путей ультразвука в изделии r_м добавляют величину r₁=nr_м. Если при вычислении акустического поля учитывается затухание ультразвука, то в выражение для добавления надо ввести множитель , где _Aи _м - коэффициенты затухания ультразвука в объекте контроля и в линии задержки. Таким образом, при вычислении затухания учитывается расстояние до действительного, а не до мнимого преобразователя.

Поле на оси преобразователя, имеющего плоскопараллельную линию задержки, описывается формулой

Граница ближней зоны определяется по формуле

32. Поясните методику построения мнимого излучателя для наклонной задержки.

Для ультразвуковой дефектоскопии особый интерес представляет случай, когда задержка имеет вид призмы с углом наклона . На границе призма - изделие (рис.3.14) происходит преломление акустической оси (угол преломления ). В этом случае также возможно введение мнимого преобразователя, однако точность такого представления акустического поля меньше, чем для плоскопараллельной задержки. Положение центра мнимого источника O₁ находят как среднее из положений мнимых источников в плоскости падения и дополнительной плоскости. Точка O₁ располагается на продолжении акустической оси на расстоянии от точки пересечения этой оси с поверхностью изделия. При этом

М нимый излучатель располагают перпендикулярно акустической оси. Размеры его выбирают равными размеру преломленной лучевой трубки реального излучателя. Тогда в плоскости падения его размер будет , а в дополнительной плоскости - 2а, т.е. мнимый излучатель будет иметь форму эллипса. На основании изложенного поле наклонного преобразователя в дальней зоне описывается выражением

г де диаграмма направленности Ф в плоскости падения предполагается излученной источником, уменьшенным в раз по сравнению с действительным, а в перпендикулярной плоскости - соответствующим по размерам действительному. Подобное представление акустического поля правомерно для углов падения, далеких от критиче