Измерение фокусного расстояния системы двух акустических линз

В экспериментах использовалась система, состоящая из двух одинаковых акустических линз, закрепленных на держателях и установленных на металлической скамье так, чтобы совпадали главные акустические оси обеих линз. Выпуклости сферических поверхностей линз были направлены навстречу. Поэтому такая система линз симметрична по отношению к направлению прохождения ультразвуковых волн слева направо или справа налево вдоль общей главной акустической оси. Расстояние между параллельными главными плоскостями этих линз составляло 11 см.

Если точечный излучатель ультразвуковых волн находится в одном из фокусов системы акустических линз, то ультразвуковые волны, проходящие через эту систему линз, сходятся в другом фокусе . При этом амплитуда сигнала, регистрируемого пьезоэлектрическим преобразователем, помещенным в фокус , имеет максимальную величину.

Процедура измерения фокусного расстояния системы линз проводилась следующим образом. Пьезоэлектрические преобразователи: один генерирующий ультразвуковые импульсы, а другой регистрирующий эти импульсы, помещались по разные стороны системы линз на общей главной акустической оси линз на одинаковых расстояниях от соответствующих главных плоскостей линз так, чтобы оси симметрии этих преобразователей совпадали с общей главной акустической осью линз.

Для измерений использовался следующий рабочий режим ультразвукового дефектоскопа УСД-60: амплитуда напряжения, подаваемого на генерирующий пьезоэлектрический преобразователь, составляла 200 В; частота заполнения импульсов – 5 МГц; количество полных колебаний в импульсе – 5; частота следования импульсов – 2000 Гц; усиление – 36 дБ.

Экспериментами определялась амплитуда сигнала, регистрируемого приемным пьезоэлектрическим преобразователем. Пьезоэлектрические преобразователи последовательно перемещались вдоль общей акустической оси на одинаковые расстояния от соответствующих главных плоскостей линз, и измерялась амплитуда сигнала.

На рис. 3 представлены экспериментальные результаты зависимости амплитуды сигнала от расстояния , полученные усреднением данных четырех серий измерений.

Рис. 3. График зависимости амплитуды сигнала от расстояния .

Аппроксимация этих экспериментальных данных проводилась методом наименьших квадратов – сплошная кривая линия на рис. 3. В окрестности амплитуда сигнала достигает максимальной величины. С учетом ошибки вычисления фокусного расстояния одной акустической линзы и ошибки измерения расстояния фокусное расстояние системы акустических линз приблизительно равно фокусному расстоянию одной акустической линзы: r w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> .

Поиск по сайту: