Исследования показали, что при одинаковой ширине АЧХ коэффициент двойного электромеханического преобразования при использовании корректирующих электрических цепей значительно выше


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Санкт
-
Петербургский государственный электротехнический университет

ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина)

(СПбГЭТУ ЛЭТИ)


Направление

12.03.01
-

Приборостроение

Профиль

Акустические приборы и системы

Факультет

ИБС

Кафедра

ЭУТ

К защите допустить


Зав
. кафедрой


Аббакумов К.Е
.



ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦ
ИОННАЯ РАБОТА

БАКАЛАВРА


Тема:
УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРЕОБ
РАЗОВАТЕЛЬ
ДЛЯ КОНТРОЛЯ
КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛ
ОВ



Студент




Простаков

П
.
Э
.



подпись



Руководитель

к.т.н., доц.



Степанов Б.Г
.



подпись



Консульта
нты

доц.



Трусов А.О
.



подпись







Сидоренко

И.
Г
.



подпись









Санкт
-
Петербург

20
17

2


ЗАДАНИЕ

НА ВЫПУСКНУЮ КВАЛИФИ
КАЦИОННУЮ РАБОТУ



Утверждаю


Зав. кафедрой ЭУТ


____________ Аббакумов К.Е.


_________________
20___
г.


Студент

Простаков

П.Э.


Группа

3583

Тема работы: Ультразвуковой преобразователь
для контроля композитных
материалов

Место выполнения ВКР:
кафедра ЭУТ

Исходные данные (технические требования):

стержневой

преобразователь

с
фазированным возбужде
нием образующих его пьезосте
ржней


Содержание ВКР:
а
налитический обзор литературы по вопросам
расширения полосы пропускания и получения коротких импульсов;
анализ
возможности получения коротких импульсов, перестраиваемых по частоте

Перечень отчетных материалов: текст ВКР, иллюстрат
ивный материал,
презентация

Дополнительные разделы:
БЖД


Дата выдачи задания

Дата представления ВКР к защите

_________________20___ г.

_________________20___ г.



Студен
т



Простаков П.Э.

Руководитель

к.т.н., доц.


Степанов Б.Г
.




Конс
ультант

доц.


Трусов

А.О
.

3


КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ВЫП
ОЛНЕНИЯ

ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФ
И
КАЦИОННОЙ РАБОТЫ



Утверждаю


Зав. кафедрой ЭУТ


____________ Аббакумов К.Е.


_________________20___ г.


Студент

Простаков П.Э
.


Группа

3583

Тема работы: Ультраз
вуковой преобразователь
для контроля композитных
материалов


п/п

Наименование работ

Срок
в
ы
полнения

1

Аналитический о
бзор

способов
расширения полосы
пропускания
и получения коротких импульсных сигналов

06
.0
2



27
.0
3

2

Исследование

однопериодных импульс
ных сигналов

стержневого

преобразователя с фазированным
возбуждением

27.03


10
.0
5

3

Подготовка раздела БЖД

10.05


17
.0
5

4

Оформление пояснительной записки

17
.0
2



24
.0
5

5

Оформление иллюстративного материала

24
.0
2



27
.0
5


Студен
т


Простаков П.Э
.

Ру
ководитель

к.т.н., доц.


Степанов

Б
.
Г
.

Консультант

доц.


Трусов А
.
О.

4


РЕФЕРАТ


Пояснительная записка
51

стр., 00 рис., 00 табл., 00 ист., 00 прил.

КОРОТКИЕ ИМПУЛЬСЫ, П
ЕРЕСТРОЙКА ПО ЧАСТОТ
Е,
ПОЛОСА
ПРОПУСКАНИЯ, ПЬЕЗО
СТЕРЖЕНЬ
, УЛЬ
ТРАЗВУКОВОЙ

ПРЕО
БРАЗОВАТЕЛЬ,
ФАЗИРОВАННОЕ ВОЗБУЖД
Е
НИЕ

Объектом исследования

являе
тся
широкополосный
стержневой
преобразователь с фазированным возбуждением образующих его
пьезостержней.

Цель работы


исследовать возможность получения коротких
импульсных сиг
налов, перестраиваемых по
частоте, при фазированном

возбуждени
и

стержневых

пьезо
электрических
преобразователей
.

В работе рассмотрено

влияние

на полосу пропускания условий
нагруженности и
конструктивных особенностей рассматр
иваемой модели
преобразователя, а

также показана возможность
получения
управляемых
однопериодных импульсных сигналов при возбуждении
стержневого
преобразователя
, состоящего из двух
секций
, различными по амплитуде и фазе
электрическими напряжениями
.

5


ABSTRACT


The aim of the work is to inv
estigate the possibility of obtaining short pulse
signals tunable in frequency with phased excitation of piezoelectric transducers.


The effect of loading conditions and design features of the transducer model
under consideration on the waveband and the po
ssibility of obtaining controllable
one
-
period pulse signals for the excitation of a bar transducer consisting of two
sections differing in amplitude and phase with electric voltages are considered.

6


СОДЕРЖАНИЕ



Введение

8

1

Аналитический обзор способов
расширения полосы
пропускания и получения коротких импульсных сигналов

10

1.1

Композитные материалы

10

1.2

Методы расширения полосы пропускания ультразвуковых
преобразователей

12

1.3

Использование электрической коррекции ЧХ

13

1.4

Использование согласу
ющих слоев

14

1
.
5

Механическое демпфирование преобразователя для расширения
полосы пропускания

17

1
.
6

Применение преобразователей с распределенным по длине
возбуждением

18

1
.
7

Использование метода Даламбера (сигналы специальной
формы)

21

1
.
8


1.8.1

1.8.2



1.8.3

Состояние и перспективы ультразвуковой дефектоскопии
композитных материалов эхо
-
методом

Низкочастотные преобразователи с жидким демпфером

Использование метода синтезированной апертуры,
фокусируемой в произвольную точку полупространства, с
пре
образователями с жидким контактом

Ультразвуковые преобразователи с сухим точечным контактом

23


24



27

28

2

Широкополосные двухсекционные стержневые
преобразователи с фазированным возбуждением




34

3

Безопасность жизнедеятельности

53

3
.1

Требова
ния к освещенности рабочего места

53

3
.2

Вывод

56




7



Заключение

57


Список использованных источников

59




8


ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧ
ЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ


В настоящей пояснительной записке применяют следующие термины с
соответствующими определениями:

ЧХ


ч
астотная характеристика

АЧХ


амплитудно
-
частотная характеристика

ВКР


выпускная квалификационная работа

КПД


коэффициент полезного действия

ФЧХ


фазочастотная характеристика

СТК


сухой точечный контакт

9


ВВЕДЕНИЕ

Ультразвуковой контроль изделий являетс
я одним из наиболее
эффективных методов неразрушающего контроля. Под контролем
предполагается проверка соответствия параметров объекта установленным
техническим требованиям. Достоинством неразрушающего контроля является
возможность использовать объект конт
роля после проведения испытаний.

Ультразвуковой метод контроля занимает лидирующие позиции при
выполнении неразрушающего контроля объектов. Среди преимуществ можно
выделить: высокую скорость и относительно низкую стоимость проведения
исследования, применяе
мость практически для любого материала, высокую
чувствительность к дефектам различных типов.



Многие ультразвуковые измерительные системы, особенно используемые
в ультразвуковой дефектоскопии должны быть широкополосными.
Следовательно, широкую полосу час
тот должны иметь и преобразователи
таких систем. В противном случае становится весьма затруднительным
излучение и прием коротких акустических импульсов, поскольку
недостаточная относительная полоса пропускания преобразователя приводит к
потере ряда составл
яющих спектра сигнала, что в конечном итоге влечет за
собой искажение формы излучаемого или принимаемого сигнала и увеличение
его длительности 
1
].



Для дефектоскопии композитных материалов широко применяют
ультразвуковые методы контроля. Наиболее распространены импульсные
методы сквозного и поверхностного прозвучивания. Грубая структура
композитных материалов не позволяет использовать традиционные
методы
ультразвукового контроля из
-
за быстрого затухания высокочастотных
импульсов в материале и ненадежного акустического контакта преобразователя
с поверхностью объекта контроля. В определенной мере преодолеть эти
проблемы, в настоящий момент, позволили
низкочастотные преобразователи с
сухим точечным контактом 
2
].

10



В настоящий момент, все методы, позволяющие достигать
широкополосность преобразоват
еля с возможностью излучения короткого
импульса, связаны с уменьшением уровня излучения. Также, недостатком
существующих методов является отсутствие перестройки преобразователя по
частоте. В связи с трудностями построения эффективных низкочастотных
преобра
зователей для дефектоскопии композитных материалов, особый
интерес представляет фазированное возбуждение преобразователя,
позволяющее: достигнуть широкополосности преобразователя без потери
уровня излучения, излучать короткие импульсы и работать с такими
и
мпульсами на разных частотах.


11


1

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
СПОСОБОВ РАСШИРЕНИЯ
ПОЛОСЫ
ПРОПУСКАНИЯ И ПО
ЛУЧЕНИЯ КОРОТКИХ ИМП
УЛЬСНЫХ
СИГНАЛОВ

1.1
Композитные материалы

Поскольку тема ВКР связана с рассмотрением преобразователя для
контроля композитных материалов
, необходимо определить объект
исследования.
Композиционный материал (композит)


многокомпонентные
материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы),
армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью,
жесткостью и т.д. Сочетание р
азнородных веществ приводит к созданию
нового материала, свойства которого количественно и качественно отличаются
от свойств каждого из его составляющих. Варьируя состав матрицы и
наполнителя, их соотношение, ориентацию наполнителя, получают широкий
спектр

материалов с требуемым набором свойств. Многие композиты
превосходят традиционные материалы и сплавы по своим механическим
свойствам и в то же время они легче. Использование композитов обычно
позволяет уменьшить массу
конструкции при сохранении или улучше
нии ее
механических характеристик

[
3
]
.

Композиционные материалы бывают следующих видов:



Волокнистые


характеризуются тем, что в качестве наполнит
еля
используются одномерные армирующие компоненты, один из размеров
которых значительно превышает два других. В качестве армирующих
волокон могут использоваться металлические проволоки, волокна
неметаллов (таких как углерод бор), керамические волокна,
стек
ловолокно, органические волокна и другие.



Слоистые


этот класс характеризуется тем, что фазы и компоненты
расположены послойно. Они состоят из компонентов, имеющих два
размера, которые значительно превышают третий.

12




Дисперсноупрочненные, армированные ч
астицами


По
геометрическому признаку такие композитные материалы относятся к
одному классу, так как армирующий компонент является нуль
-
мерным
компонентом, имеющим все три размера одного и того же порядка.
Частицы второго компонента (фазы) беспорядочно ра
спределены в
матрице, и в зависимости от их количества могут либо упрочнять
матрицу, препятствуя развитию дислокационного скольжения при
приложении нагрузки, либо разгружают матрицу, воспринимая часть
приложенной нагрузки.



Полимерные композиционные мат
ер
иалы
.

Композиты, в которых матрицей служит полимерный материал,
являются одним из самых многочисленных и разнообразных видов
материалов. Их применение в различных областях дает значительный
экономический эфф
ект. Например, использование полимерных
компози
тных материлов

при производстве космической и авиационной
техники позволяет сэкономить от 5 до 30% веса летательного аппарата.

К полимерным материалам также относятся:

А) Стеклопластики


полимерные композиционные материалы,
армированные стеклянными волок
нами, которые формуют из
расплавленного неорганического стекла. Эти материалы обладают
достаточно высокой прочностью.

Стеклопластики


достаточно дешевые материалы, их широко
используют в строительстве, судостроении, радиоэлектронике,
производстве бытовых
предметов, спортивного инвентаря, оконных
рам для современных стеклопакетов и т.п.

Б) Углепластики


наполнителем в этих полимерных композитах
служат углеродные волокна
.
Основными преимуществами
углепластиков по сравнению со стеклопластиками является их ни
зкая
плотность и более высокий модуль упругости, углепластики


очень
легкие и, в то же время, прочные материалы. Углеродные волокна и
13


углепластики имеют практически нулевой коэффициент линейного
расширения

[
3
]
.


1.2 Методы расширения полосы пропускания ультразвуковых
преобразователей.

Практически все пьезоэлектрические преобразователи в дефектоскопии
работают в импульсном режиме. Поэтому одной из в
ажнейших характеристик
пьезопреобразователя является ширина полосы рабочих частот (полоса
пропускания). Чем она шире, тем короче может быть импульсный сигнал, а
соответственно


выше разрешающая способность ультразвуковых приборов,
ниже погрешности изменен
ия толщины изделия, координат дефектов, скорости
ультразвука 
4
. Кроме равномерной амплитудно
-
частотной характеристики
(АЧХ), желательно, чтобы пр
еобразователь в как можно в более широком
диапазоне частот имел линейно изменяющуюся фазо
-
частотную
характеристику (ФЧХ). Тогда в этом диапазоне частот частотная передаточная
характеристика преобразователя будет близка к идеальной, т.е. преобразователь
в э
том диапазоне частот будет без искажений передавать сигнал, спектр
которого располагается в указанном диапазоне 
5
].

Основными методами расширения

полосы пропускания являются:

1) электрическая коррекция
частотной характеристики (ЧХ), достигаемая с
помощью пассивных или активных электрических цепей;

2) акустическое согласование импедансов пьезоактивного элемента и среды,
которое может быть достигнуто

следующими путями: а) снижение
механического импеданса преобразователя; б) использование
четвертьволновых согласующих слоев или их аналогов; в) повышением
входного импеданса среды путем использования трансформации площади
поперечного сечения.

3) Использов
ание возбуждения ряда связанных мод колебаний 
6
];

Возможно одновременное использование нескольких методов. Все
методы имеют как достоинства, так и

недостатки. При выборе метода следует
14


учитывать, что расширение полосы пропускания неизбежно связано с потерями
энергии, так как условие энергетического согласования преобразователя с
источником возбуждения, возможное на любой фиксированной частоте,
стано
вится лишь частичным в полосе частот, и чем шире полоса пропускания,
тем меньше коэффициент передачи по мощности. Наиболее просто реализуется
способ расширения полосы пропускания, при котором между генератором и
преобразователем помещается корректирующий ч
етырехполюсник 
7
].


1.3

Использование электрической коррекции ЧХ.

Электрическое демпфирование является методом расширения полосы
пропускания с по
мощью активного сопротивления, подключаемого
параллельно к пьезопреобразователю.

Корректирующее звено входит в состав генератора, напряжение на выходе
которого изменяется с частотой по закону 
6
]:


и

добротность и частота резонанса.
Такая коррекция приводит к существенному снижению мощности излучения.
Например, при значении

достига
емая полосы пропускания составляет
, а мощность излучения


уменьшается в 54115 раз.
Пассивное корректирующее звено, состоящее из

элементов,
включает
ся между преобразователем и генератором. Снижение мощности
излучения

при таком способе достигает в 2540 раз при достижении
. Исследования показали, что при одинаковой ширине АЧХ
коэффициент двойного электромеханического преобразования при
использовании корректирующих электрических цепей значительно

выше, чем
при механическом демпфировании 
8
. Это можно объяснить тем, что
пьезопреобразователь (например, пьезопластина) и присоединенные к ней
эл
ектрический контур представляют собой две связанные колебательные
системы. Согласно теории связанных колебательных контуров, при сильной
15


связи между ними на резонансной частоте возникает минимум АЧХ, а
максимумы достигаются слева и справа от нее. При одина
ковой добротности
контуров АЧХ имеет вид плато, то есть достигается максимальное расширение
частотного диапазона 
8
. Использование электрической к
оррекции приводит к
уменьшению КПД системы. С точки зрения КПД наиболее выгодным является
метод согласующих слоев, а именно использование четвертьволновых
согласующих слоев.

1.4

Использование согласующих слоев

Среди различных способов расширения полосы пр
опускания
пьезопреобразователей довольно широкое распространение получило
использование согласующих четвертьволновых слоев 
1
. Акустическое
соглас
ование наиболее эффективно в окрестности основной резонансной
частоты активного пьезоэлемента. Задача согласования решается путем
помещения между активным элементом и рабочей средой согласующего слоя,
акустические и геометрические параметры которого варьи
руются на максимум
полосы пропускания.
Наибольшая полоса пропускания может быть достигнута
системой слоев, кратных четвертьволновым на частоте резонанса
преобразователя или антирезонанса в случае режима приема.

Согласующая структура, состоящая из ряда иде
нтичных ячеек, каждая из
которых содержит слой легкого и тяжелого материала, исследована в работе
[
9
. В этой работе установлено, что подобная много
слойная система, также
является аналогом лишь одного согласующего слоя. Подобный результат
свидетельствует о том, что многослойная система, моделирующая
совокупность нескольких согласующих слоев, должна состоять из
неидентичных ячеек, то есть содержать чер
едующиеся слои легкого и тяжелого
материалов различной толщины. В работе 
10
 приведен пример расчета
слоистой согласующей структуры стержневого пр
еобразователя методом
оптимизации параметров. Приведены результаты, полученные для
преобразователей со слоистыми структурами из чередующихся слоев
эпоксидного компаунда и металла


стали или вольфрама, нагруженными на
16


водное полупространство. Показано, что

наилучшие показатели полосы
пропускания получены для двух и трех ячеек с вольфрамом, однако,
использование более легкого материала


стали, при задействовании структуры
из четырех ячеек, позволяет получить частотную характеристику с полосой
пропускания 85
% [
10
].

В работе 
11
 приводятся резуль
таты исследований возможность
расширения полосы пропускания преобразователей с помощью двух, трех и
четырех переходных слоев. На рисунках 1
-
3 представлены некоторые из
рассчитанных частотных характеристик удельной мощности излучения для
преобразователя с д
вумя, тремя и четырьмя слоями соответственно.
Результаты
расчетов, представленные на рисунках 1


3, позволяют сделать следующие
выводы:



Как и в случае одного переходного слоя, наибольшая полоса
пропускания преобразователя достигается при определенных зн
ачениях
волнового сопротивления

слоев, волновые толщины которых должны
быть равными между собой и составлять половину волновой длины
стержня. При этом частотные характеристики имеют вид кривых,
симметричных относительно частоты п
олуволнового резонанса.


а

б

в









Рисунок 1


Нормированные ча
стотные характеристики удельной мощности излучения
преобразователя с согласующими слоями. а


два слоя; б


три слоя; в


четыре слоя


17




Полоса пропускания максимальна у преобразователей, частотная
характеристика которых имеет

резонансов, где



число
переходных слоев. Но не все частотные характеристики с

максимумами обладают максимальной полосой пропускания. Последняя
достигается лишь при оптимальных волновых сопротивлениях слоев. На
частоте

частотн
ая характеристика с максимальной полосой
пропускания может быть либо максимум, если число слоев четное, либо
минимум, если оно нечетно.



При увеличении числа переходных слоев существуют целые области
значений

слоев, в которых обеспечивается заданная полоса
пропускания.

Также в работе 
11
 определено минимальное количество слоев, выше которого
увеличение их числа не приводит к существенному расширению полосы
пропускания преобразователя. С этой целью на рис
унке 4 приведены
зависимости относительной полосы пропускания (кривая 2) и удельной
мощности (кривая 1) в зависимости от числа
переходных слоев.

Из рисунка 2 видно, что применение двух
оптимальных слоев приводит к расширению
полосы пропускания до 70
-
80%,
трех слоев


до 100%, четырех слоев


до 110%.
Увеличение числа слоев на единицу
сопровождается уменьшение прироста
полосы пропускания на
10%. Рост полосы
пропускания преобразователя

с увеличением
числа слоев, как следует из рисунка 2,
сопровождается сниже
нием его удельной
мощности излучения на резонансе по
сравнению с преобразователем без

Рисунок 2


Зависимость
относительной полосы пропускания
(кривая 2) и уде
льной мощности
(кривая 1) от числа переходных
слоев.


18


переходных слоев. Для преобразователя с двумя слоями удельная мощность
снижается в 14
-
15 раз, с тремя слоями


в 18 раз, с четырьмя слоями


в 20
-
21
раз. Можем сделать вы
вод, что применение более трех переходных слоев не
целесообразно, так как это не приводит к существенному расширению полосы
пропускания преобразователя.

Переходный слой даже при малой волновой толщине, существенно
влияет на частотную характеристику. С уве
личением толщины переходного
слоя, во
-
первых, уменьшается полоса пропускания, во
-
вторых, происходит
смещение максимума интенсивности излучения (сдвиг резонансной частоты) и,
в
-
третьих, растет интенсивность излучения при резонансе. Недостаток этого
метода в

том, что на низких частотах слои должны быть пропорциональны
длине волны, что ведет к нерациональному увеличению размеров конструкции
преобразователя. Также есть необходимость точной механической обработки
четвертьволновой пластины в строгом соответствии
с собственной частотой
пьезоэлемента, а также тщательно ее приклеивая к пьезопластине тонким и
равномерным слоем клея 
3
].

1.5

Механическое демпфиро
вание преобразователя для расширения
полосы пропускания

В большинстве ультразвуковых приборов с целью расширения полосы
пропускания преобразователя для получения коротких ультразвуковых
импульсов применяют механическое демпфирование. Демпфер, изготовленны
й
из материала с импедансом близким к импедансу пьезоэлемента и большим
коэффициентом затухания ультразвуковых волн приклеивают, к пьезоэлементу.
Связь с демпфером приводит к тому, что после окончания действия
возбуждающего электрического или принимаемого
акустического импульса
свободные колебания пьезоэлемента быстро затухают. Скорость затухания
зависит от того, насколько равны импедансы демпфера и пьезоэлемента.
Снижение добротности колебательной системы ведет к расширению полосы
пропускания 
4
].
В настоящее время практически повсеместно в качестве
демпферов используют смолы и компаунды с порошкообразными
19


наполнителями. Чаще всего этим материалом сл
ужим эпоксидная смола,
смешанная с наполнителем из мелкодисперсного порошка вольфрама. Демпфер
из такого материала технологичен и позволяет изменением соотношения массы
смолы и вольфрамового порошка изменять в широких пределах его
характеристический и
мпеда
нс. С

помощью преобразователей с такими
демпферами можно излучать ультразвуковые импульсы длительностью не
более пяти
-
шести периодов собственных колебаний пьезопластины (на уровне
40 дБ от максимального значения амплитуды). Дальнейшее увеличение
импеданса
демпфера повышением процентного содержания наполнителя
приводит к
увеличению
вязкости и неоднородности всей массы, что осложняет
заливку и склеивание с пьезоэлементом.

Теоретически предел уменьшения длительности ультразвуковых
импульсов, излучаемых полувол
новыми пьезоэлементами с механическими
демпферами, составляет один период синусоидальных колебаний собственной
частоты пьезопластин. Этот предел достигается при равенстве
характеристических импедансов материалов, из которых изготовлен демпфер и
пьезоэлемен
т, и возбуждении его электрически импульсом в виде полупериода
синусоидальных колебаний собственной частоты пьезоэлемента.
Демпфирование является очень простым по исполнению способом расширения
полосы пропускания.
Однако, его использование приводит к сущес
твенному
уменьшению уровня излучения в исследуемом объекте. Демпфирование, как
метод расширения полосы пропускания, имеет ограничения по применению:
используется, как правило, для области высоких частот и для пластинчатых
преобразователей.


1.6

Применение

преобразователей с распределенным по длине
возбуждением

В работе 
6
 рассмотрен преобразователь, стержневой пьезоэлемент
которого электрически ра
зделен на

секций, которые возбуждаются
электрическими напряжениями с различными амплитудами и фазами (рис. 3).

20



Рисунок 3


Стержневой преобразователь с фазированным возбуждением пьезосекций. 1


пьезосекции; 2 и 3


тыльная и фронтальная накладки; 4


регулируемые усилители
возбуждающего напряжения; 5


управляемые фазосдв
игающие устройства; 6


генератор
сигналов; 7


направление излучения


Линии задержки выступают в роли фазовращателей. Эффективная работа
стержневого преобразователя с фазированным возбуждением обеспечивается
на частотах
, так и на
, где



резонансная
частота преобразователя при синфазном возбуждении всех секций,



изменение резонансной час
тоты, обусловленное изменение механического
импеданса при отключении части секций.
Широкополосность частотной
характеристики достигается путем использования согласующих, близких к
четвертьволновым, слоев и возбуждения первой четной моды колебаний. В
[
6
,
11
]

показано, что при использовании одного или двух согласующих слоев и
возбуждении двух секций, полоса пропускания может быть увеличена
соответственно до 90% и 110% при
потери мощности в 1.5
-
2 раза по сравнению
со случаем синфазного возбуждения этих преобразователей.

В работе 
13
]
предложен способ фазированного во
збуждения
двухсекционного стержневого преобразователя, позволяющего получить полосу
пропускания порядка 2 октав. На рисунке 3 показаны конструкция
преобразователя и функциональная схема его возбуждения.
Сущность
предложения заключается в том, что на пьезос
екцию
1

подается электрическое
напряжение
, амплитуда и фаза которого изменяется по закону:
21



и
.
. Здесь:

и



коэффициенты;



частотно независимое напряжение, подаваемое на
пьезосекцию
2
;



частота первой четной гармоники пьезостержня при
ус
ловии синфазного возбуждения всех его секций.

Благодаря выбору параметров фронтальной накладки так, чтобы она
являлась согласующей ч
етвертьволновой на частоте
, и указанному
характеру возбуждения секций пьезостержня обеспечивается возможность
увеличения полосы пропускания преобразов
ателя до 2 октав в указанной
полосе частот без усложнения его конструкции. На рисунке 4 приведены
результаты расчета нормированной АЧХ звукового давления для реализующих
эту АЧХ частотных зависимостей возбуждающего напряжения со следующими
значениями парам
етров: а)
; б)
. Таким образом,
данный способ

возбуждения позволяет увеличить полосу пропускания
стержневого преобразователя до 2 октав без существенных потерь в уровне
излучения.


Рисунок 3


Схема построения и возбуждения стержневого преобразователя. 1,2


тыльная
фронтальная секция пьезостержня, 3,4


фронта
льная и тыльная накладки, 5


усилители
мощности, 6


предварительные усилители, 7


блок управления амплитудой, 8


блок
фазовой коррекции, 9


генератор сигналов.



22



1.7

Использование метода Даламбера (сигналы специальной формы)


Расширение полосы пропускания для получения коротких импульсных
сигналов не всегда оптимально, так как мы не имеем достаточно данных о том,
сформировались ли равномерная АЧХ и линейн
ая ФЧХ. Рассмотренные ранее
методы не обеспечивают линейности ФЧХ, хотя этот свойство влияет на
параметры сигнала сильнее, чем равномерность АЧХ

[
14
]
.
В связи с этим, ряд
решений направлен на рассмотрение сугубо импульсного режима работы
преобразователей путем возбуждения их
электрическими сигналами сложной формы,
обеспечивающими компенсацию свободных
колебаний 
4
,
15
,
16
, 17
. Часть решений
ба
зируется на методе Даламбера 
15
,
16
, 17
].
Этот метод удобно рассматривать
на
преобразователях простых форм, наприме
р,
пластинчатых или стержневых.

Колебательный
процесс, обусловленный воздействием
короткого
электрического импульса

(например,
один полупериод)
, имеет
достаточно
большую
длительность,

определяемую добротностью
колеб
ательной системы
.

Добиться сокращения
акустического импульса можно путем подачи

Рисунок 4


Расчетные нормированные АЧХ звукового давления преобразователя


Рисунок

5


Форма возбуждающего
сигнала (а) и вид акустического
импульса (б)


23


на электрический вход пьезопреобразователя (не демпфированного ни
механически, ни электрически) специально подобранного сигнала

[17]
,
состоящего из 2 положительных полупериодов

(
см.
рис. 5 а). Второй полупериод
импульса возбуждения заставляет пьезопластину колебаться в противофазе по
отношению к колебаниям, которые были вызваны первым импульсом. В
результате колебательный процесс в пьезопластине прекращается, и она
излучает коро
ткий акустический импульс (
см.
рис. 5 б).

Изменяя время подачи
компенсирующего полупериода, а также его амплитуду, можно регулировать
длительности излучаемого акустического сигнала 
1
].

В работе 
16
]

рассмотрены примеры достаточно простых в исполнении
генераторов, способных формировать электр
ический сигнал типа ступеньки
(рис. 6 а). Изменением ширины и высоты ступеньки можно добиться, чтобы
пьезопреобразователь излучат акустический импульс с длительностью, равной
длительности ступеньки (рис. 6 б).


Рисунок 6


Формирование короткого электрического ультразвукового импульса: а


электрический импульс на пьезопреобразователе; б


ультразвуковой импульс


В статье 
15
]
показана возможность уменьшения длительности
акустических сигналов

до одного периода
, излучаемых стержневым
пьезопреобразователем с применением

согласующего слоя, при возбуждении
его последовательностью близких по форме электрических импульсов с
различными амплитудами.





24


В статье 
17
 подробн
о описана тенденция изменения длительности
акустического импульса в зависимости от временного сдвига между первым и
компенсирующим полупериодами электрического сигнала, возбуждающего
преобразователь. В качестве примера были приведены изображения сигналов с

различной задержкой компенсирующего импульса и изображения излученного
сигнала (рис.7).


Рисунок 7


Примеры возбуждающих электрических двухпе
риодных импульсов и
излученных акустических сигналов при разной задержке между первым и компенсирующим
импульсом


К недостаткам

метода Даламбера можно отнести

сложность выбора
параметров компенсирующих импульсов при наличии между пьезоэлементом и
средой
промежуточной слоистой системы с произвольной толщиной ее
элементов

(контактные слои, защитные протекторы и т.п.). Кроме того, при
формировании короткого (например, однопериодного) импульса амплитуда его в
несколько раз меньше амплитуды при гармоническом в
озбуждении, поскольку в
результате такой компенсации остаются только два первых полупериода
колебаний переходного процесса, определяемого сравнительно небольшой
полосой пропускания преобразователя.
По данным причинам метод не нашел
практического применения

в ультразвуковой импульсной аппаратуре 
4
].



25



1.8

Состояние и перспективы ультразвуковой дефектоскопии
композитных материалов эхо
-
мето
дом

Неметал
лические материалы обладают более сильной зависимостью
затухания ультразвука от частоты, чем металлы. Поэтому для неразрушающего
контроля таких материалов приходится использовать низкие частоты
ультразвукового диапазона. Например, ультразвуковой контроль б
етона и
железобетона возможен на частотах не выше 150
-
200 кГц. При контроле бетона
эхо
-
методом нужна пространственная селекция отражателей, которую можно
обеспечить либо с помощью преобразователя больших волновых размеров,
либо с помощью метода синтезирова
нной апертуры, фокусируемой в
произвольную точку полупространства (САФТ) 
18
]


1.8
.1 Низкочастотные преобразователи с жидким демпфером

В 
19
 описаны конструктивные особенности и приведены достоинства
использования ультразвуковых низкочастотных преобразователей с
использованием демпфера в виде
не отверждённого компаунда. Типичный вид
импульсной характеристики ультразвуковых низкочастотных
преобразователей, к
оторыми комплектуются серийные низкочастотные

приборы для контроля качества крупноструктурных материалов (УК
-
10П, УК
-
14П, УФ
-
50МЦ и т.д.), и
меет большое послезвучание. Такие преобразователи
являются непригодными для контроля изделий эхо
-
импульсным методом, так
как уровень их собственных акустических шумов в интервале 50
-
200 мкс,
соответствующем глубинам в бетоне примерно 100
-
400 мм, существенн
о
превышает уровень донных эхо
-
сигналов даже в однородных материалах, таких
как плексиглас или фторопласт. Главной причиной этого является длительная
реверберация ультразвуковых колебаний в демпфере преобразователя из
-
за
недостаточно высокого коэффициента
затухания ультразвука в материале
демпфера и малых размеров последнего (по отношению к длине волны),
26


которые из конструктивных соображений нельзя сделать такими, как у
высокочастотных преобразователей.

Для устранения указанных причин низкого качества низко
частотных
ультразвуковых преобразователей, очевидно, в первую очередь нужен материал
с высоким коэффициентом затухания ультразвука на низких частотах (порядка
1000 дБ/м) в сочетании с достаточно большим характеристическим
импедансом. Эти требования противо
речивы и подобрать или синтезировать
такой твердый материал весьма проблематично. Например, коэффициент
затухания в обычном композитом демпфирующем материале на основе
эпоксидной смолы и вольфрамового порошка на частоте 100 кГц не превышает
150 дБ/м. На ри
сунке 8 представлены осциллограммы напряжения на
ультразвуковых преобразователях с жидким демпфером при возбуждении их
импульсами малой длительности 
20
. Там же (рис. 8 г
-
е) даны спектры этих
сигналов.


Рисунок 8


Импульсные характеристики НЧ пьезопреобразователей с жидким демпфером
(а, б, в) и их спектры (г, д, е): а,
г


преобразователя с пьезоэлементом из шести пластин
диаметром 36, толщиной 2 мм; б, д


из двух пластин диаметром 20, толщиной 6 мм; в, г


из
двух пластин диаметром 12, толщиной 5 мм













0 20 40 60 80 100


0 50 100 150 200


27



Преобразователи конструктивно представляют собой тонкостенный
сплош
ной дюралюминиевый стакан, к дну которого изнутри эпоксидной
смолой приклеен пьезоэлемент.
Свободный объем корпуса заполнен
демпфирующей массой, покрывающей пьезоэлемент слоем толщиной от 2 до 5
мм. Этого достаточно для эффективного демпфирования пьезоэлем
ента.
Схематично конструкция этих преобразователей изображена на рисунке 9. В
них демпфер контактирует не только с торцевой (как в высокочастотных
преобразователях), но и с боковой поверхностью пьезоэлемента, что
дополнительно демпфирует его колебания.

Нес
мотря на малые размеры демпферов этих преобразователей (объемы
демпферов не превышают объемы пьезоэлементов) реверберация
ультразвуковых колебаний в них незначительна и качество демпфирования
можно характеризовать показателем затухания импульсной характери
стики, то
есть колебаний электрического напряжения на преобразователе, возбужденном
коротким электрическим импульсом, или просто отношением амплитуд
U

соседних полуволн одной полярности (см. рис. 8.):
,
которое можно назвать коэффициентом демпфирования.



Рисунок 9


Конструкция НЧ пьезопреобразователей с жидким демпфером:

1


пьезоэлемент; 2


корпус; 3


демпфер; 4
-

крышка; 5


герметизирующая заливка



1

2

3

4

5

28


Из приведенных осциллограмм видно, что

у преобразователя с меньшим
диаметром пьезоэлемента демпфирование лучше (колебания затухают
быстрее), то есть при соизмеримости диаметра и толщины пьезоэлемента
лучше демпфируется пьезоэлемент в форме стержня.




1.8
.2 Использование метода синтезированной апертуры,
фокусируемой в произвольную точку полупространства, с
преобразователями с жидкостным контактом.

В неразрушающем контроле железобетонных объектов значительное
место занимают сооружения с односторонним до
ступом. Это, например,
защитные оболочки реакторов атомных станций, трубы различного назначения,
градирни, мосты, туннели, взлетно
-
посадочные полосы, гидротехнические
сооружения. Ультразвуковые методы широко применяют в дефектоскопии
железобетонных констру
кций. Чаще всего используют методы сквозного и
поверхностного прозвучивания. Последние годы все больше используют эхо
-
метод, который дает значительно больше информации о наличие дефектов и
требует лишь одностороннего доступа к обследуемой конструкции.

Из
-
за неблагоприятных акустических свойств бетона для обнаружения
дефектов синтезируют апертуру больших волновых размеров, фокусируя ее в
различные точки внутри обследуемой конструкции (рис. 10). Данный метод
сокращенно называют САФТ (по
-
английски 
SAFT




Synthetic

Aperture

Focusing

Technique
”). Результаты контроля представляются в виде томограммы
внутренней

структуры


объекта


контроля,


где


различными

уровнями яркости


29


А

Рисунок 10


Сканирование вертикальной поверхности бетона антенной решеткой томографа
(слева); антенная решетка с САФТ и жидкостным контактом


или цветом отмечены области, отражающие ультразвуковые волны, то

есть
вероятные дефекты.
Этот метод был модернизирован в метод САФТ с
комбинационным зондированием объекта контроля (САФТ
-
К). Сущность

САФТ
-
К

в том,
что каждый ультразвуковой преобразователь синтезируемой апертуры
принимает из объекта контроля акустические

колебания, вызванные не только
посылкой зондирующего импульса самим преобразователем, но и поочередно
от всех остальных преобразователей апертуры. Такая модификация позволила
существенно увеличить чувствительность эхо
-
импульсных систем 
21
].

Эхо
-
импульсная аппаратура с жидкостным акустическим контактом не
нашла широкого практического применения из
-
за пористой и грубой
поверхности бетона. Большая тру
доемкость подготовки поверхности бетона к
контролю, нестабильность и трудности поддержания жидкостного
акустического контакта в течении всего процесса ультразвукового
зондирования являются главным препятствиями для широкого практического
применения такой а
ппаратуры.


1.8
.3 Ультразвуковые преобразователи с сухим точечным контактом

Преодолеть проблему акустического контакта позволили предложенные в
статье 
20
 низкочастотные ультразвуковые преобразователи с сухим точечным
контактом (СТК). С их помощью возможно вести контроль бетона как
продольными, так и поперечными акустическ
ими волнами. Такие
преобразователи обладают малой длительностью сигналов и относительной
полосой частот более 70%. Надежную акустическую связь ультразвукового
30


преобразователя с твердым телом можно обеспечить и без жидкой
промежуточной среды, если площадь к
онтакта сделать много меньше длины
волны.
Такие решения существуют, в частности, в 
22
 используется
низкочастотный преобразователь, в котором ульт
развуковые колебания
передаются к объекту контроля с помощью протяженного (половина длины
волны) концентратора, плавно сужающегося в точку акустического контакта.
Недостаток таких концентраторов в том, что они являются резонансными
элементами и искажают пе
редаваемый сигнал. Поэтому, очевидно, более
логично делать высоту протектора (концентратора) преобразователя,
акустически связывающего пьезоэлемент с объектом контроля, существенно
меньше длины волны ультразвуковых колебаний в материале протектора.

На рис
унке 11 схематически показан ультразвуковой преобразователь с
сухим точечным контактом
[
21
. Преобразователь снабжен протектором 6,
имеющим форму к
онуса или пирамиды для контактирования с поверхностью
контролируемого изделия в точке.
Причем длина протектора выбирается много
меньше длины звуковой волны в его материале.
При синфазном включении
пьезоэлементов 4, 5 через коммутатор 7 они колеблются синфа
зно, поэтому
вершина (или ребро) протектора 6, контактирующая с изделием, совершает
колебания вдоль продольной оси преобразователя, излучая (принимая)
продольные волны.

При противофазном соединении пьезоэлементов 4, 5 в режиме
излучения пьезоэлементы колеб
лются противофазно. Поэтому основание
протектора 6, непосредственно сопряженное с пьезоэлементами 4, 5, изгибается,

а

31


вершина протектора 6 совершает поперечные колебания относительно
акустической оси преобразователя. Таким образом, происходит излучение
поперечных ультразвуковых волн.
Преобразователь может выступать в роли
преобразователя продольных или поперечн
ых ультразвуковых волн в
зависимости от состояния коммутатора.

На рисунке 12 показан типичный вид сигналов и спектров преобразователей с
сухим точечным контактом.

Спектры вычислены на интервалах, содержащих
принятые сигналы и выделенных вертикальными лини
ями. Сигналы имеют
малое число периодов заполнения и являются оптимальными для контроля
композитных материалов эхо
-
методом.


Рисун
ок 11


Устройство ультразвукового преобразователя с сухим точечным контактом с
возможностью переключения направления вектора колебательных смещений. 1


корпус, 2


демпфер, 3


крышка, 4, 5

пьезоэлементы, 6

протектор, 7


коммутатор, 8


выводы
преобраз
ователя


32


Из достоинств преобразователя с СТК можно отметить, что он не требует
применения контактных жидкостей и подготовки по
верхности изделия
контроля. Передача акустической энергии от преобразователя к изделию и
обратно происходит через сухой контакт острого протектора в точке или линии
с поверхностью изделия.

Функциональные возможности и сфера использования ультразвукового
ни
зкочастотного преобразователя 
21
 ограничены тем, что эффективность
излучения (приема) поперечной волны в плоскости, совпадающей с
направлением век
тора смещения протектора, зависит от значения угла
излучения, что не позволяет применять известный ультразвуковой
низкочастотный преобразователь при конструировании двумерных
фазированных антенных решеток.

На основе ультразвуковых преобразователей с СТК и
поперечными
колебаниями протектора был разработан ультразвуковой тестер УК1401 
2
].
Его внешний вид приведен на рисунке 13.


Рисунок

12


Сигналы и спектры ультразвуковых преобразователей с сухим точечным
контактом продольных (а) и поперечных (б) колебаний протектора


33



Рисунок 13


Ультразвуковой тестер УК1401


измеритель времени и скорости
распространения продольных волн в материалах при поверхностном прозвучивании на

постоянной базе 150 мм (или 120 мм)


Векторы колебательных смещений преобразователей расположены на одной
прямой, поэтому тестер при поверхностном прозвучивании обеспечивает
измерения времени или скорости распространения продольных ультразвуковых
волн в

материалах. Малая длительность сигналов разработанных
преобразователей позволяет использовать их для контроля целостности и
дефектности объектов, протяженных по одной из осей координат 
2
].

В 
23
 рассмотрена возможность модернизации преобразователя
продольных и поперечных волн с СТК 
21
, с целью создания эффективного
излучения (приема) поперечной ультразвуковой волны вне зависимости от
направления излучения (приема). Схема построения показана на рисунке 14.

Ультразвуковой низкочастотный преобразователь сод
ержит корпус 1, в
котором расположены первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5
пьезоэлементы. Второй пьезоэлемент 3 установлен в корпусе 1 симметрично
первому пьезоэлементу 2 относительно акустической оси преобразователя,
четвертый пьезоэлемент 5 располо
жен в корпусе симметрично третьему
пьезоэлементу 4 относительно акустической оси преобразователя. Корпус 1
снабжен протектором 6 для контактирования с поверхностью контролируемого

34



Рисунок 14


Ультразвуковой низкочастотный преобразователь. 1


корпус, 2,3,4,5


пьезоэлементы, 6


протектор, 7,8


электрический вывод, 9


демпфер


изделия в точке. Электрический вывод первого пьезоэ
лемента 2 и
электрический вывод второго пьезоэлемента 3 соединены между собой
противофазно и образуют первый электрический вывод 7 ультразвукового
низкочастотного преобразователя, электрический вывод третьего
пьезоэлемента 4 и электрический вывод четвертог
о пьезоэлемента 5 соединены
между собой противофазно и образуют второй электрический вывод 8
ультразвукового низкочастотного преобразователя, при этом его внутреннее
пространство заполнено демпфером 9.

Такой преобразователь обеспечивает расширение функцион
альных
возможностей и области применения преобразователя, например, применение
заявляемого технического решения при создании двумерных 2 фазированных
антенных решеток.

В работе 
2
 описываются приборы для дефектоскопии бетонных
конструкций эхо
-
методом на основе антенной решетки преобразователей с СТК
и при использовании метода САФТ (рис. 15).

В настоящее время существует большое количество методов ра
сширения
полосы пропускания и уменьшения длительности акустического импульса для
дефектоскопии композитных материалов. Все выше перечисленные обладают
практически равномерной АЧХ в определенном диапазоне частот, но не имеют

35



Рисунок 15


Ультразвуковой низкочастотный дефектоскоп с антенной решеткой,
работающей на методе САФТ и преобразователями с СТК


линейной ФЧХ. В связи с этим опр
еделенный интерес представляет
использование фазированного возбуждения стержневого преобразователя
сигналами, различными по амплитуде и фазе, с целью получения равномерной
АЧХ и линейной ФЧХ в широкой полосе частот.














36


2

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ДВУХСЕКЦИ
ОННЫЕ СТЕРЖНЕВЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ФАЗИРОВАННЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ



В работе 
24
 рассмотрена возможность построения широкополосных
стержневых преобразов
ателей на базе решения задачи синтеза и расчетной модели
(см. рис. 16 и 17), в виде пьезостержня, электрически разделенного на

частей
(секций), нагруж
енного своими торцами на произвольные входные импедансы

и
. Каждая

секция пьезостержня возбуждается электрическим полем,
напряженностью

(см. рис. 16), или электрическим напряжением

(см. рис. 17), где
,

и



амплитуды и фазы.

Согласно результатам работы 
24
, запишем выражения для амплитуд
колебательных скоростей на торцах

такого преобразователя:




где





круговая частота;



длина п
ьезостержня;

и



скорость звука и удельный
импеданс пьезостержня;





число пьезосекций;



пьезомодуль;



упругая податливость.


Рисунок 16


Расчетная модель
стержневого преобразователя. 1


пьезостержень



0


l
1

l
i
-
1




l
i




l
n
-
1



L

Z
w

E
1

E
i

E
n

1

x

Z
v





37



Формулы (1) и (2) записаны для поперечного пьезоэффекта (рис. 16). В
случае продольного пьезоэффекта и параллельного соединения
пьезокерамических шайб в каждой секции (рис. 17), согласно результатам
работы 
25
, достаточно в этих формулах выполнить замену:

на
, а

на
. Здесь



упругая

податливость;



пьезомодуль,



межэлектродное расстояние. Таким образом, структура
формул (1) и (2), опр
еделяющая колебательный процесс преобразователя, не
изменяется и не зависит от используемого пьезоэфекта.


Рисунок 17


Расчетная модель стержневого преобразователя. 1


пьезостерже
нь



В соответствии с решением задачи синтеза, когда по заданным АЧХ и
ФЧХ излучения преобразователя определяются условия его возбуждения
(напряженность электрического поля

или электрическое напряжение
),
колебательные скорости излучающих торцов рассматриваемой модели стержневого
пьезопреобразователя

и
, могут быть представлены в виде:



(3)


где

и




коэффициенты передачи по колебательной ск
орости через
структуры с входными импедансами

и
, определяемые по рекуррентным
U
1

U
i

U
n

2


0


l
1



l
i
-
1



l
i




l
n
-
1




L

x

Z
w

Z
v



38


соотношениям 
27
]
;

и



задаваемые
функции излучения. Конкретное задание комплексных функций
,

и
,

определяет соответственно АЧХ и ФЧХ преобразователя при
излучении им соответствующими торцами и позволяет определить
необходимые
для этого соотношения, например, между возбуждающими
электрическими напряжениями
.


Анализ и синтез АЧХ и ФЧХ излучения преобразователя, разделенного

на две части (секции), возбуждаемые электрическими напряжениями

и
при решении задачи синтеза появляется
возможность однозначного определения частотных зависимостей отношения их
амплитуд и разности фаз, например:

где

и
.

Для
дальнейшег
о анализа ограничимся

рассмотрением модели
преобразователя, пьезостержень которого электрически разделен на две части.
Тогда, с учетом того, что

(рис.

18), перепишем формулы (1) и (2) для
колебательных скоростей в следующем виде:






где



относительная длина первой секции. Для определенности,
рассмотрим излучение левым торцом преобразователя, характеризуемое
колебательной скоростью
.

39



Тогда, с

учетом представлений (3) и

(4)
найдем

выражение, позволяющее

определить частотные зависимости отношения амплитуд и разности фаз
электрических напряжений

и
, необходимые для реализации задаваемых
АЧХ и ФЧХ излучения:



.
(6)


Коэффициент передачи по колебательной скорости

может быть найден по
следующим рекуррентным формулам 23:





где



входной импеданс слоя с номером
;



волновой
размер, удельный импеданс и площадь поперечног
о сечения
-
го слоя при
излучении во фронтальном направлении
,

нумерация слоев ведется от среды

к
преобразователю
;



коэффициент пропорциональности
;



количество
слоев.


Рисунок 18


Расчетная модель стержневого двухсекционного преобразователя

(поперечный
пьезоэффект)
. 1


пьезостержень, 2


электроды



0




l
1










Z
W





V





1



2

40


В ряде случаев при выполнении расчетов частотных характеристик
необходимо учесть потери на внутреннее трение в пьезостержне и пассивных
слоях, путем введения соответствующих к
о
мплексных волновых чисел 24,
26
]:



где





волновые числа, а




механические добротности соответственно пьезостержня и
пассивных слоев с номером

.

Поскольку

выбрано в качестве опорного напряжения
, для которого

и

то значения

и

будут описывать
частотные зависимости амплитуды и фазы эл
ектрического напряжения

относительно частотно независимого электрического напряжения

задаваемого на первой секции пьезостержня
.


При анализе АЧХ удобно рассматривать нормировочные
характеристики:
. Для данного варианта
нагруженности пьезостержня, при его синфазном возбуждении

на частоте полуволнового резонанса

значение
, где


Согласно

приведенным в 
24
 результатам расчетов, при выбранном
уровне излучения

различие в вариантах закона изменения ФЧХ
излучения

не приводит к существенной разнице в поведении частотных
зависимостей отношения амплитуд возбуждающих электрических напряжений
. Что касается разности фаз
, то на ее частотные зависимости в
большое влияние оказывается выбор ФЧХ излучения.

В

качестве примера, н
а рис. 1
9

приведены
результаты
расчетов частотных
зависимостей отношения амплитуд

и разности фаз

возбуждающих электрических напряжений для пьезостержня с одним
согласующим слоем

),
односторонне нагруженного на
41


воду

.

Другими параметрами
,
принятыми

при
расчете

были
:


Согласно рис. 1
9
, уменьшение задаваемого
уровня излучения

приводит к расширению области частот в которой
наблюдаются осцилляции значений
, а также к уменьшению этих
осцилляций. При этом частотные зависимости разности фаз

возбуждающих электрических напряжений сохраня
ют, в целом, общую
тенденцию своего поведения при выбранном законе изменения ФЧХ излучения
, лишь несколько увеличивая осцилляционный характер. При ур
овне
излучения

значение отношения амплитуд электрических
напряжений будет оставаться на уровне

в полосе частот
. Если увеличить уровень излучения до
, то это
приведет к сужению полосы до

и росту осцилляций
.





а

б

Рисунок 1
9



Частотные зависимости а)


отношения амплитуд

и б)


разности
фаз

возбуждающих напряжений от уровня АЧХ излучения;
.

1


2



3


4




На рис. 2
0

приведены примеры расчетов частотных зависимостей
отношения амплитуд

и разности фаз

возбуждающих
электрических напр
яжений для пьезостержня без пассивных элементов,



































42


односторонне нагруженного на различные среды с импедансами

. Параметры,
принятые при расчете:








а

б

Рисунок 2
0



Частотные зависимос
ти а)


отношения амплитуд

и б)


разности фаз

возбуждающих напряжений от импеданса среды, на которую нагружен
преобразователь;


1


2


3


4




Согласно рис. 20
, а,
при изменении импеданса среды, в которой
производится излучение, от
, изменение частотной
зависимости отношения амплитуд

практически не происходит, в
диапазоне
частот

среднее значение отношения амплитуд
.
При акустическом импедансе среды

разность
амплитуд увеличивается до

в
этом же
диапазоне частот.

На
рис. 21

приведены частотные зависимости отношения амплитуд

и разности фаз
, полученные
для разных значений
задаваемого
излучения

при
значении импеданса

среды, в которую происходит
излучение

При

уровне АЧХ
, зависимость
отношения амплитуд возбуждающих электрических напряжений стремится к
случаю
, что касается уровня АЧХ
, то
в этом случае








































43


наблюдаются осцилляции отношения напряжений на ур
овне
.
Также, можно заметить, что при снижении задаваемого уровня излучения
, достигается расширение полосы пропускания.

В случае

области осцилляций

находятся в полосе частот
. С целью смещения области осцилляций

в сторону
высоких частот, чтобы тем самым перекрыть значительный диапазон рабочих
частот

преобразователя
, необходимо увеличить длину первой секции по
отношению ко второй (тыль
ной).
На рис. 22

приведены результаты расчетов
для преобразователя с параметром
, для которого образуются области
осцилляций значения отношения амплит
уд не превышающие

в
полосе частот

и

для

и

соответственно.
Параметры
преобразователя, принятые при выполнении расчетов были:








а

б

Рисунок 21


Частотные зависимости а)


отношения амплитуд

и б)


разности фаз
возбуждающих напряжений от уровня излучения АЧХ

1



2


3

.
































44







а

б

Рисуно
к 22



Частотные зависимости а)


отношения амплитуд

и б)


разности
фаз

возбуждающих напряжений от импеданса среды, на которую нагружен
преобра
зователь;



1



2



3



4






С целью исключения областей резкого возрастания значений
следует ограничить в частотном диапазоне уровень заданного излучения

В 
24
, для
, выражение, определяющее АЧХ излучения,
задавалось в виде
при

и

и

при

а для



при
и

и
при
. Результаты расчетов приведены на
рис.
23
,
где
были использованы следующие параметры
:




































45



а


б


в

Рисунок 23



Нормированная АЧХ излучения (
а
) и реализуемые их частотные
зависимости (
б
)



и (
в
)


;

1


2





В общем

случае частотные зависимости отношения амплитуд

и разности фаз

возбуждающих
электрических напряжений, обеспечивающих заданный вид АЧХ и ФЧХ
излучения, достаточно сложны для реализации с помощью аналоговых
устройств. Однако, если использовать преобразование Фурье и представление
электрических сигн
алов, возбуждающих 1 и 2 части (секции) пьезостержня
преобразователя во временной области, то это позволит значительно упростить
задачу формирования и излучения сложных акустических сигналов.

С

этой целью воспользуемся

преобразованием

Фурье

и представим сигналы
возбуждения в следующем виде

[
14,
31
]:









1


2

1


1



2

















0 2 4 6

0 2 4 6

0 2 4 6

6



4




2


0.2


0.15





0.1




0.05

46



и
.


Здесь



спектральная функция сигнала, который требуется излучить;



верхний предел интегрирования, определяющий полноту спектральн
ых
составляющих в
, например, по уровню

Есл
и
учесть, что электрическое напряжение

может быть задано в виде

то выражения для сигналов возбуждения будут выглядеть
следующим образом:




Также, с использованием преобразования Фурье
можно определи
т
ь

вид
акустиче
ского сигнала
, который предполагается

излучить. Здесь



передаточная функция преобразователя, определяющая

задаваемый вид

АЧХ и ФЧХ излучения.


На рис. 24

показаны примеры АЧХ
спектральных функций 
30
]:
соответствующих однопериодному
импульсу возбуждения ультразвукового
преобразователя, где
;
;



волновой размер
на частоте формирования импульса
;



волновой размер пьезостержня при его
синфазном возбуждении на частоте резонанса
.

В идеале, для неискаженной
передачи импульсных сигналов спектральная характеристика импульса

Рисунок 24


Амплитудно
-
частотные
характеристики спектральных функций
1


на частоте

2



3



4


частотная характеристика
преобразователя для














47


возбуждения должна полностью перекрываться частотной характеристикой
преобразователя или как минимум


совпадать.



На рис. 25

приведены результаты расчетов опо
рного импульса
,
содержащего один период

синусоиды и нормированного по отношению к
максимальному значению
, корректирующего импульса
, нормированного
по отношению к максимальному значению опорного импульса,

и акустического
импульса
, сформированных на

разных частот
ах:

, для
случая
пьезостержня без пассивных элементов, од
носторонне нагруженного

на
воду. При выполнении расчетов были приняты следующие значения
параметров:

;

;
;

условия по АЧХ и ФЧХ:
;

.
Из рис. 25

можно заметить, что на частоте

акустический импульс
получился с незначительными помехами до и
после импульса, в отличие от

случаев
. Это связано с тем,
что спектральная функция сигнала на частоте

наилучшим образом
вмещается в АЧХ преобразователя.















48


















Рисунок 25


Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
; 2


корректирующий импульс
; акустический импульс
.


На рис. 26

показано влияние импедансов акустической среды на

корректирующий импульс

и акустический импульс при возбуждении на
частоте

однопериодным импульсом
, преобразователем без пассивных
элементов
.

При выполнении расчетов были приняты следующие значения
параметров:

;
; условия по АЧХ и ФЧХ:
;

.
Как
видно, при увеличении

знач
ения импеданса

среды

, в которую происходит
излучение, наблюдается увеличение амплитуды корректирующего импульса

по отношению к опорному импульсу
.































2

1

2

1

49











Рисунок 26



Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;


2


корректирующий импуль
с
; акустический импульс
.



Обычно излучающая поверхность пьезостержня защищается
промежуточным слоем (иногда согласующим), закрепленным на пьезостержне
с помощью клеевого слоя (компаунда)
. Если преобразователь используется как
контактный, работающий на твердую среду, то нужно учитывать также слой
контактной смазки (жидкости).


На рис. 27

продемонстрировано влияние
параметров

слоев клеевого,

промежуточного (
защитного
)

и контактного на корре
ктирующий

и
акустический импульс

при измен
ении удельного импеданса среды, в
которую происходит излучение.
При выполнении расчетов были приняты
следующие значения параметров:
;
; условия по АЧХ и ФЧХ:
;

.
Параметры клеево
го
слоя

защитного слоя

и контактного
,

,
,
,
,
,



параметры
клеевого
,
защитного и контактного слоя
.






























2

1

2

1

50



Видно, что присутствие слоев с такими свойствами, увеличивает
корректирующий импульс

в

раза, при импедансах среды
.
Существует необходимость подбора защитного слоя
для уменьшения амплитуды корректирующего импульса




На рис. 28

показано

влияние клеев
ого, защитного и контактного слоя на
корректирующий

и акустический импульс

при изменении
удельного импеданса среды, в которую происходит излуч
ение.
Параметры
клеево
го слоя

защитного слоя

и контактного

.











Рисунок 27



Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;


2


корректирующий импульс
; акустический импульс
.

;
.






























2

1

2

1

51











Рисунок 28



Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;

2


корректирующий импульс
; акустический импульс
.
;
.





На рис. 29

продемонстрировано влияние
клеев
ого, защитного и
контактного слоя на корректирующий

и акустический импульс

при
изменении удельного импеданса среды, в которую происходит излучение.
Свойства
клеевого

слоя

защитного слоя

и контактного
. В
качестве защитного слоя, с подобными параметрами, может быть при
менена
кварцевая пластина, использование которой обеспечит незначительный прирост
амплитуды корректирующего импульса
.





























2

1

2

1

52



На рис. 30

пр
едставлены результаты влияния
к
леевого
, защитного и
контактного слоя на корректирующий

и акустический импульс

при
изменении удельного импеданса среды, в которую происходит излуч
ение.
Свойства
клеевого

слоя

в качестве защитного
используем корундовое покрытие


и
контактного
. Данное защитное покрытие привело к
резкому увеличению амплитуды корректиру
ющего импульса
, существует
необходимость подбора

другой толщины данного слоя.
















Рисунок 29



Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;

2


корректирующий импульс
; акустический импульс
.
;
.






























2

1

2

1

53













Рисунок 30


Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;

2


корректирующий импул
ьс
; акустический импульс
.
;
.



На рис. 31

изображены результаты влияния

клеевого
, защитного и
контактного слоя на корректирующий

и акустический импульс

при
изменении удельного импеданса среды, в которую происходит излуч
ение.
Свойства
клеевого

слоя

в качестве защитного
используем тонкое корундовое покрытие


и контактного
.
Очевидно, что такая толщина защитного слоя заметно снижает амплитуду сигнала

, что является положительным фактором.
































2

1

2

1

54











Рисунок 31



Виды импульсов. 1


опорный однопериодный импульс
;

2


корректирующий импульс

; акустический импульс
.
;
.
.



На рис. 32

продемонстрировано влияние защитного слоя на
корректирующий

и акустический импульс

при изменении толщины
защитного слоя, на примере бетона с удельным акустическим импедансом
. Свойства
клеевого

слоя

в
качестве
защитного слоя использована кварцевая пластинка с параметрами
,
в качестве контактного слоя


вода (
).



































2

1

2

1

55











Рисунок 32


Виды импульсов. 1


опорный о
днопериодный импульс
;

2


корректирующий импульс
; акустический импульс
.
;
.













































2

1

2

1

56


3

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕ
ЯТЕЛЬНОСТИ


Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять
определенные требования безопасности, для предотвращения влияния на
здор
овье человека вредных факторов производственной среды и трудового
процесса при работе с персональными компьютерами. Практическая часть
работы над ВКР выполнялась в программе
MathCad
, исходя из этого,
целесообразно рассмотреть стандарт, который распространя
ется на основы
эргономики зрительного восприятия и определяет параметры, влияющие на
результаты зрительного восприятия 
32
].

3.1 Требования к осве
щенности рабочего места


Требования к освещению в кабинетах информатики и вычислительной
техники, а также в других школьных помещениях, оборудованных
персональным компьютером, должно значительно отличаются от требований к
освещению обычных классов. Эти тре
бования содержатся в разделе

[
33
]:



Рабочие столы следует размещать так, чтобы мониторы были
ориентированы боковой стороной к источникам света, при этом естественный
свет должен преимущественно падать слева.



Освещённость на пов
ерхности стола, в зоне, где располагаются
документы, должна быть




Освещение не должно создавать бликов на поверхности
экрана.



Освещение поверхности экрана не должно превышать




Следует ограничивать отра
женную блескость на рабочих поверхностях
(экран, стол, клавиатура и т.д.).

Рассмотрим меры по ограничению блескости, изложенные в

[
32
. В документе дается определение блескости:
Блескость возникает в том случае, когда яркость светильников или окна
значительно больше, чем общая яркость интерьера
, или когда такие источники
57


света отражаются от блестящих или полуматовых поверхностей. Выделяют
дискомфортную

блескость и
слепящую

блескость.

Дискомфортная блескость

создаёт ощущение неудобства, которое
увеличивается со временем и приводит к усталости.

Слепящая блескость

возникает, если источник света находится вблизи от
линии зрения, направленной на объект. Источником блескости может быть, как
естественное, так и искусственное освещение.

Естественное освещение

Блескость от естественного освещения (око
н) может быть уменьшена
использованием системы экранирования солнечных лучей при помощи гардин,
штор, жалюзи и ставней. При этом нужно учесть, что блескость может
вызывать как прошедший через окна солнечный свет, так и отраженный свет.
Надо учитывать, что
степень дискомфорта, вызванная блескостью, создаваемой
окном, зависит главным образом от яркости неба, видимого через окно, и в
меньшей степени от размеров окна, за исключением случая, когда окно очень
маленькое или расположено далеко от рабочего места. Сл
едовательно, средства
защиты окон должны легко открываться и закрываться, в зависимости от
освещенности на улице. Также уменьшить дискомфорт, возникающий из
-
за
наличия окон, без снижения количества прошедшего в помещение дневного
света, можно расположив в
проёмах между окон излучающие или отражающие
свет поверхности. Это уменьшит контраст и приведет к снижению блескости.

Искусственное освещение

Блескость от искусственного освещения может быть уменьшена путем
правильного выбора расположения светильников ли
бо ограничения их яркости.

Дискомфортная блескость в помещениях освещённых светильниками,
равномерно расположенных на потолке, может быть ограниченна на основе
кривой яркости, которая показывает пределы яркости для светильников в
помещениях различных клас
сов качества. При этом учитывается угол

лежащий в пределах от

до

(см. рис. 33
).

58



Рисунок
33



Схема для расчета блескости при искусственном освещении


Ослепленности не возникает, если средняя яркость светильников не
превышает значений предельных кривых яркостей для диапазона критических
углов

, которые приведены на рисунках



Рисунок
34



Предельные кривые яркости для всех светильников без светящихся
боковых п
оверхностей

59



Рисунок 3
5



Предельные кривые яркости для всех светильников со светящимися
боковыми поверхностями




3.2 Вывод

При работе с
персональным компьютером необходимо придерживаться
определенных требований безопасности для предотвращения неблагоприятного
воздействия на организм человека. При выполнении практической части над
ВКР все требования были соблюдены.



.









60


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В

работе был выполнен аналитический обзор литературы по вопросам
расширения полосы пропускания пьезопреобразователя

и формирования
коротких акустических сигналов, рассмотрены основные способы расширения
полосы пропускания, приведены достоинства и недостатки
.

Была решена задача синтеза д
ля преобразователя в виде
пьезо
стержня
,
выполнены расчеты частотных зависимостей отношения амплитуд
и
разности фаз
возбуждающих электрических напряжений для ряда
значений
акустического импеданса среды, в котор
ую происходит излучение,
задаваемого уровня излучения

и соотношения между размерами
пьезосекций стерня
.
Результаты расчетов показывают, что рассматриваемая
модель пьезопреобразователя способна обеспечить работу в достаточно
широком диапазоне частот (24 октавы),
а изменение соотношения между
длинами пьезосекций перестраивает преобразователь в сторону
высоких частот.

В работе также были проведены расчеты электрических импульсов

и акустических импульсов
для различных значений их
несущей частоты, удельных импедансов сред,
и при наличии внешних
пассивных слоев

с различными параметрами.
Было выяснено, что структура
акустического импульса

изменяется только в случае перестройки по
частоте, изменение других параметров не влияет на вид импульса.

Амплитуда и
количество осцилляций корректирующего импул
ьса

изменяются при
увеличении удельного импеданса среды, на которую нагружен преобразова
тель
и при добавлении пассивных слоев в конструкцию пьезопрео
бразователя.

Для уменьшения
амплитуды корректирующего импульса

по
отношению к опорному
, необходимо подбирать пар
аметры пассивных
защитных слоев таким образом, чтобы они выступали в качестве согласующих,
либо были достаточно тонкими.

61


Также в работе рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельност
и, в
частности
были рассмотрены методы ограничения блескости системы
искусственного освещения на рабочем месте.




























62


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


1

Особенности импульсных режимов работы элек
троакустических
пьезоэлектрических преобразователей / С.И. Коновалов, А.Г. Кузьменко. СПб.:
Политехника, 2014.


292 с.

2

Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Ультразвуковые НЧ
пьезопреобразователи с сухим точечным контак
том и их применения для НК. //
Акустически контрольные системы.
URL
:


http://www.acsys.ru/article/ultrazvukovye
-
nch
-
pezopreobrazovateli
-
s
-
sukhim
-
tochechnym
-
kontaktom
-
i
-
ikh
-
primenenie
-
dlya
-
nk/
(Дата обращения 18.03.2017).

3

Композиционные материалы.

// Энциклопедия Кругосвет.


URL
:
http
://
www
.
.
ru
/
enc
/
nauka
_
i
_
tehnika
/
himiya
/
KOMPOZITSIONNIE
_
MATERIALI
.
html

4

Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля/
Под общ. Ред. И. Н. Ермолова.


М.: Машиностроение, 1986.


280 с.

5

Гитис М.Б. Преобразовате
ли для импульсной ультразвуковой
дефектоскопии. Основные теоретические положения // Дефектоскопия. 1981,
вып. 2. С. 65

84.

6

Гидроакустическая энциклопедия/ под общ. Ред. В.И. Тимошенко. Ред.
Кол. Л.М. Бреховских, Н.А. Дубровский,

О.В. Руденко и др.


Таганрог:
Издательство ТРТУ, 1999.


788 с

7

Пугачев С.И. Пьезокерамические преобразователи, методы измерения
и расчет параметров. Л.: Судостроение, 1984. 256 с.

8

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.:
Машиностроение, 1981, С. 240

9

Дианов Д. Б., Задиренко И. М. К вопросу о расширении частотной
полосы стержневых преобразователей с помо
щью тонких слоев. // Акуст.
журн.,1978, т. 24, № 5, с. 784
-
787.

63


10

Дианов Д. Б., Задиренко И. М. Расчет слоистой согласующей
структуры стержневого преобразователя методом оптимизации параметров. //
Акуст. журн. 1981, вып 1. С. 104
-
109.


11


Иванов М.П., Степанов Б.Г. Исследование акустического биосенсора
дельфина и возможности построения его технического аналога //
Фундаментальная и прикладная гидрофизика. Сборник научных тр
у
дов, СПб,
Наука, т
. 4, № 3, 2011, с. 108
-
122
.

12


Алексеев Б.Н., Дианов Д.Б. О расширении полосы пропускания
пьезокерамических преобразователей с помощью переходных слоев. //
Акустический журнал. 1974, вып. 5. с. 663
-
667.

13


Патент Р
Ф № 2485715 Способ возбуждения стержневого
гидроакустического преобразователя // Степанов Б.Г., опубл. 20.06.2013, бюл.
№ 17.

14


Зайцева Н.А., Степанов Б.Г. Об импульсном режиме работы
широкополосных пластинчатых пре
образователей с фазированным
возбуждением образующих их пьезопластин // Сборник докладов студентов,
аспирантов и молодых ученых 66 Науч.
-
техн. конф. ППС СПбГЭТУ ЛЭТИ,
2013, с. 203
-

208.

15

Задириенко И.М., Кузьменк
о А.Г. Излучение коротких акустических
импульсов стержневыми пьезокерамическими преобразователями при
возбуждении электрическими сигналами сложной формы // Акуст. журн. 1984,
вып. 3. С. 328

330.

16

Домаркас В.И., Кажис Р.
-
И.Ю. Кон
трольно
-
измерительные
пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс: Минтис, 1975. 255 с.


17


Коновалов С.И., Кузьменко А.Г.

К вопросу о возможности
сокращения длительности акустического импульса преобраз
ователя,
возбуждаемого импульсами специальной формы” // Известия СПбГЭТУ
ЛЭТИ”, 2013, № 1, с. 74


81.


64


18


Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. Ультразвуковые
НЧ пьезопреобразователи с сухим точечным контактом и их при
менения для
НК.

19


Шевалдыкин

В.Г.
, Яковлев

Н.Н.

и др. Новые ультразвуковые
низкочастотные пьезопреобразователи.
-

Дефектоскопия, 6, 1990, с. 44
-
50

20


Ультразвуковая дефектоскопия бетона эхо
-
методом. Со
стояние и
перспективы. Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г.

21


Патент

РФ № 2082163.

Ультразвуковой низкочастотный
преобразователь
/

Козлов

В. Н.
, Самокрутов

А. А.
, Шевалдыкин

В. Г.

Опубл.
20.06.1997.

Бюлл., изобр., № 17
.

22


Дзенис

В.В.

Применение ультразвуковых преобразователей с
точечным контактом для неразрушающего контроля. Рига: Зинатне. 1987. 260 с.

23


Патент РФ №
2
584063.

Ультразвуковой
низкочастотны
й
прео
бразователь/

Соколов

И.В.
, Качанов

В.К.
, Концов

Р.В.
, Караваев

М.А.

Опубл. 20.05.2016.

Бюлл., изобр., №14
.

24


Степанов Б.Г. О возможности построения широкополосных
стержневых пьезопреобразователей с фазированны
м возбуждением секций //
Акустический журнал, том 55, № 3, 2009, с. 407


414

25

Аронов Б.С.

Об электромеханическом преобразовании энергии в
пьезокерамических стержнях

//
Акуст. журн. 1980, т. 26, № 3. С. 456


459.


26

Дианов Д.Б., Степанов Б.Г. К вопросу р
асчета частотных
характеристик стержневого преобразователя с фазированным возбуждением
его пьезосекций // Изв. ЛЭТИ. Сб. научн. тр. Л.: изд. ЛЭТИ, 1983. Вып. 325. С.
23

32.


27


Дианов Д.Б., Кузнецов В.М. Влияние пере
ходных слоев на частотные
характеристики стержневых преобразователей // Л., Известия ЛЭТИ, 1968, вып.
63. С. 60

78.

28


Дианов Д.Б. О влиянии переходных слоев на коэффициент полезного
действия пьезопреобразователя // Акуст. журн. 1967, т. 13,
№4. С. 567


574.

65


29


Степанов Б.Г. Коэффициент полезного действия стержневых
преобразователей с фазированным возбуждением секций // Изв. ЛЭТИ. Сб.
научн. тр. Л.: изд. ЛЭТИ, 1985, вып. 355. С. 53


60.

30


Степанов Б.Г. Высокочастотные преобра
зователи для газовых сред //
Известия СПб ГЭТУ ЛЭТИ, 2010, № 4, с. 33


42.

31

Степанов Б.Г. Об экспериментальных исследованиях
широкополосных стержневых преобразователей с фазированным возбуждением
двух секций // Труды XII Всер
оссийской конф. Прикладные технологии
гидроакустики и гидрофизики, СПб., 27


29 мая 2014, с. 444
-

448

32


ГОСТ ИСО 8995
-
2002. Принципы зрительной эргономики.
Освещение рабочих систем внутри помещений. М.: Изд
-
во стандартов, 2
003.

33

Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.2/2.4.1340
-
03
Гигиенические требования к персональным электронно
-

вычислительным
машинам и организации работы.


М.: Госсанэпидемнадзор России, 2003.




Приложенные файлы

  • pdf 4466624
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий