Ультразвуковая система зондирования на фазированных решетках

Ультразвуковой метод неразрушающего контроля широко используется в различных отраслях промышленности для контроля ответственных конструкций и деталей.

Принципиально новый уровень возможностей ультразвукового контроля представляет использование фазированных решеток.

Преимущества метода фазированной решетки многочисленны:

- генератор может формировать пучок за пучком со скоростью самой быстродействующей электроники. Время, которое тратится на переключение с одного луча на другой, сравнимо со временем распространения ультразвуковой волны.

- Различные углы ввода пучков могут быть сгенерированы с помощью одного преобразователя, охватывающего гораздо большую интересующую Вас область (область, проверяемая на наличие дефекта).

- Больший охват позволяет, как уменьшать скорость сканирования объекта, так и увеличивать разрешающую способность контроля, или совмещать их.

- Получение реальных изображений положения и размеров дефектов, а также их интерпретация происходит быстрее и проще.

- Все данные, учитывающие последовательность контроля, могут быть записаны в реальном времени.

- Отчеты представляются в виде изображения, что облегчает упрощение понимания результатов контроля для персонала.

Несмотря на многочисленные преимущества, зарубежные приборы имеют очень высокую цену. Мной разрабатывается прибор для ультразвукового зондирования, подключаемый к компьютеру, который будет дешевле, и ни в чем не будет уступать дорогим, зарубежным аналогам.

Благодаря оптимальной обработки принятых сигналов, резко повысились чувствительность и отношение сигнал/шум, а это в сою очередь, повысило достоверность контроля при прозвучивании пластиков, аустинитных сварных швов и т.п.

Метод фазированной решетки более усовершенствованный по сравнению с традиционным ультразвуковым контролем, в котором используется одноэлементный преобразователь. Многие прикладные задачи дефектоскопии используют фазированные решетки, благодаря которым контроль осуществляется гораздо быстрее и проще.

Камаева А.Ф.

«Казанский национальный исследовательский технический университет им.А.Н.Туполева - КАИ»

Измерение эффективной площади рассеяния отражателя на основе линзы люнерберга путем измерения коэффициента усиления

Известно, что принцип действия радиолокационных отражателей состоит в переотражении падающей волны в направлении ее прихода. В отражателе на базе линзы Люнеберга падающая на линзу электромагнитная волна фокусируется в точке на отражателе, а затем, отразившись от него переизлучается в обратном направлении. При этом максимальное возможное значение ЭПР (эффективная площадь рассеяния) ограничены рядом возмущающих факторов. Цель работы: определение максимальной величины ЭПР путем коррекции необходимых параметров конструкции линзы (число и размеры слоев) и технологических погрешностей изготовления. Использование предложенной методики в задачах радиолокации является актуальным и имеет практическое значение.

Измерение ЭПР основано на измерении уровня радиосигнала, отраженного объектом. О свойствах радиолокационного отражателя на основе линзы Люнеберга на этапе разработки можно судить по результатам измерения коэффициента усиления. Линза облучается однородной плоской волной и распределение переотраженного поля по апертуре можно считать равномерным. При использование антенны в виде линзы Люнеберга в режиме излучения ее свойства отличаются от характеристик антенны при использовании ее в качестве отражателя. Распределение излученного поля в апертуре оказывается неравномерным и величина эффективной площади рассеяния, определяемая путем измерения коэффициента усиления, оказывается несколько заниженной.

Проведенный расчет позволил получить результаты и сделать вывод о зависимости величины ЭПР радиолокационного отражателя на основе сферической линзы Люнеберга и достижении его максимального значения при изменении радиуса внутренних колец (слоев).

Конышева А. П.

«Казанский национальный исследовательский технический университет им.А.Н.Туполева - КАИ»