The 16 reference contexts in paper D. Stepanenko A., K. Bogdanchuk A., V. Minchenya T., Д. Степаненко А., К. Богданчук А., В. Минченя Т. (2015) “ИЗМЕРЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛНОВОДНЫХ СИСТЕМАХ С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКОВ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ВИЛЛАРИ // MEASUREMENT OF SPATIAL DISTRIBUTION OF MECHANICAL STRESSES IN ULTRASONIC WAVEGUIDE SYSTEMS BY MEANS OF SENSORS BASED ON VILLARI EFFECT” / spz:neicon:pimi:y:2013:i:1:p:72-78

  1. Start
    1346
    Prefix
    Введение Измерение параметров ультразвуковых колебаний, в частности, амплитуды механических напряжений, является актуальной практической проблемой в связи с широким применением ультразвука в технике и медицине. В настоящее время существует ряд бесконтактных датчиков для измерения параметров колебаний ультразвуковых волноводных систем: волоконно-оптические датчики
    Exact
    [1]
    Suffix
    , лазерные доплеровские виброметры, индуктивные и индукционные датчики [2], емкостные датчики [3]. Прямое измерение амплитуды ультразвуковых колебаний может осуществляться с помощью микроскопа [4] и применяется для калибровки указанных датчиков.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1424
    Prefix
    В настоящее время существует ряд бесконтактных датчиков для измерения параметров колебаний ультразвуковых волноводных систем: волоконно-оптические датчики [1], лазерные доплеровские виброметры, индуктивные и индукционные датчики
    Exact
    [2]
    Suffix
    , емкостные датчики [3]. Прямое измерение амплитуды ультразвуковых колебаний может осуществляться с помощью микроскопа [4] и применяется для калибровки указанных датчиков. Недостатками волоконнооптических датчиков и лазерных доплеровских виброметров являются высокая стоимость и сложность конструкции и обработки сигналов.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    1450
    Prefix
    В настоящее время существует ряд бесконтактных датчиков для измерения параметров колебаний ультразвуковых волноводных систем: волоконно-оптические датчики [1], лазерные доплеровские виброметры, индуктивные и индукционные датчики [2], емкостные датчики
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Прямое измерение амплитуды ультразвуковых колебаний может осуществляться с помощью микроскопа [4] и применяется для калибровки указанных датчиков. Недостатками волоконнооптических датчиков и лазерных доплеровских виброметров являются высокая стоимость и сложность конструкции и обработки сигналов.
    (check this in PDF content)

  4. Start
    1556
    Prefix
    В настоящее время существует ряд бесконтактных датчиков для измерения параметров колебаний ультразвуковых волноводных систем: волоконно-оптические датчики [1], лазерные доплеровские виброметры, индуктивные и индукционные датчики [2], емкостные датчики [3]. Прямое измерение амплитуды ультразвуковых колебаний может осуществляться с помощью микроскопа
    Exact
    [4]
    Suffix
    и применяется для калибровки указанных датчиков. Недостатками волоконнооптических датчиков и лазерных доплеровских виброметров являются высокая стоимость и сложность конструкции и обработки сигналов.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    2410
    Prefix
    В случае воздействия на материал переменных напряжений в материале возникает переменное магнитное поле, которое может быть зарегистрировано с помощью индукционной катушки. Данный способ регистрации ультразвуковых напряжений одним из первых описал Б. Лангенекер
    Exact
    [5]
    Suffix
    . Изменение намагниченности в результате эффекта Виллари зависит от наличия предварительных механических напряжений, что позволяет контролировать напряженно-деформированное состояние различных конструкций, в частности, остаточные напряжения [6].
    (check this in PDF content)

  6. Start
    2664
    Prefix
    Изменение намагниченности в результате эффекта Виллари зависит от наличия предварительных механических напряжений, что позволяет контролировать напряженно-деформированное состояние различных конструкций, в частности, остаточные напряжения
    Exact
    [6]
    Suffix
    . В работе [7] описан способ контроля электромагнитных свойств материалов путем стимуляции электромагнитного излучения с помощью импульсного фокусированного ультразвука. Измерение амплитуды стимулированного электромагнитного излучения позволяет контролировать изменение намагниченности стержней из аустенитной стали в процессе растяжения, а также магнитное состояние предварительно
    (check this in PDF content)

  7. Start
    2680
    Prefix
    Изменение намагниченности в результате эффекта Виллари зависит от наличия предварительных механических напряжений, что позволяет контролировать напряженно-деформированное состояние различных конструкций, в частности, остаточные напряжения [6]. В работе
    Exact
    [7]
    Suffix
    описан способ контроля электромагнитных свойств материалов путем стимуляции электромагнитного излучения с помощью импульсного фокусированного ультразвука. Измерение амплитуды стимулированного электромагнитного излучения позволяет контролировать изменение намагниченности стержней из аустенитной стали в процессе растяжения, а также магнитное состояние предварительно деформированных
    (check this in PDF content)

  8. Start
    7046
    Prefix
    Питание усилителя производится от дополнительной катушки, которая преобразует переменное магнитное поле, возникающее при колебаниях волновода, в напряжение питания, т.е. реализуется принцип магнитострикционного сбора энергии колебаний
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Датчики типов I и II использовались для оценки возможности и целесообразности измерения механических напряжений в ультразвуковых волноводных системах с помощью эффекта Виллари, а также для исследования возможных технологий их изготовления.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    9576
    Prefix
    Потенциальным недостатком разработанных датчиков может являться нелинейность их функции преобразования, так как изменение намагниченности M зависит от механических напряжений по нелинейному закону
    Exact
    [9]
    Suffix
    , т.е. коэффициент q в уравнении (1) в действительности является функцией напряжений (q = q( )), а допущение о линейной зависимости между ΔM и справедливо лишь при малом диапазоне изменения напряжений.
    (check this in PDF content)

  10. Start
    9914
    Prefix
    от механических напряжений по нелинейному закону [9], т.е. коэффициент q в уравнении (1) в действительности является функцией напряжений (q = q( )), а допущение о линейной зависимости между ΔM и справедливо лишь при малом диапазоне изменения напряжений. Зависимость ΔM( ) характеризуется наличием максимума при определенных значениях cm сжимающих и tm растягивающих напряжений
    Exact
    [9]
    Suffix
    . При этом нелинейность зависимости становится существенной при уровнях амплитуды механических напряжений, сравнимых с cm и tm. Для оценки степени нелинейности датчика выполним сравнение амплитуды напряжений, соответствующих условиям эксперимента, со значениями cm и tm для легированных сталей [9]: эти значения составляют, соответственно, 122,5 МПа и 120,5 МПа.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    10223
    Prefix
    При этом нелинейность зависимости становится существенной при уровнях амплитуды механических напряжений, сравнимых с cm и tm. Для оценки степени нелинейности датчика выполним сравнение амплитуды напряжений, соответствующих условиям эксперимента, со значениями cm и tm для легированных сталей
    Exact
    [9]
    Suffix
    : эти значения составляют, соответственно, 122,5 МПа и 120,5 МПа. Максимальное значение амплитуды напряжений, наблюдаемое в эксперименте, можно рассчитать по формуле ( ) ( )⁄, где xmax = 40 мм – координата сечения волновода, в котором наблюдается максимальная амплитуда U0 сигнала (рисунок 2); Е = 197,4 ГПа – модуль упругости материала волновода (см
    (check this in PDF content)

  12. Start
    12712
    Prefix
    служил ступенчатый волновод длиной 235 мм с резонансной частотой продольных колебаний 25155 Гц, имеющий плавный переходный участок 5 между ступенями 3 и 4 (на рисунке 2 изображено распределение амплитуды сигнала не на всей длине волновода, а на его участке между первой и третьей пучностями колебательных смещений). Подробное описание конструкции волновода дается в работе
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Выходная мощность ультразвукового генератора составляла 45 Вт. Максимальная амплитуда сигнала от датчика составила около 25,4 мВ. Как видно из рисунка, третья гармоника имеет пространственную длину волны, равную одной третьей длины волны первой гармоники, т.е. обе гармоники обусловлены продольными колебаниями, частоты которых относятся как 1:3.
    (check this in PDF content)

  13. Start
    13588
    Prefix
    функции преобразования (электромеханической нелинейностью) пьезоэлектрического ультразвукового преобразователя, используемого для возбуждения колебаний в волноводе: при возбуждении пьезоэлектрических преобразователей типа Ланжевена гармоническим электрическим напряжением большой амплитуды создаваемые ими колебательные смещения принимают негармонический характер
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Альтернативной причиной появления гармонических составляющих в спектре сигнала может быть нелинейность функции преобразования самого датчика. Однако в этом случае ненулевой амплитуде основной гармоники всегда будет соответствовать ненулевая x0=40мм L1=92 мм L2=192 мм x, мм U0, мВ амплитуда третьей гармоники.
    (check this in PDF content)

  14. Start
    14917
    Prefix
    Задача калибровки датчика состоит в определении коэффициента чувствительности kU0()()0xFxF, где F0(x) – амплитуда внутренней силы; U0(x) – амплитуда напряжения, индуцируемого в катушке датчика. В данной работе используется калибровка датчиков по результатам измерений амплитуды колебательных смещений прямым оптическим методом (с помощью микроскопа, см.
    Exact
    [4]
    Suffix
    ) с учетом теоретических зависимостей между колебательными смещениями и напряжениями. При неизвестном модуле упругости E материала волновода может быть более удобным использование параметра k1, связанного с коэффициентом чувствительности зависимостью k1 = kFE.
    (check this in PDF content)

  15. Start
    19042
    Prefix
    В случае использования пьезоэлектрических возбудителей становится возможным измерение скорости звука в элементах ультразвуковой колебательной системы in situ в процессе ее эксплуатации. Схема измерений, основанная на возбуждении в волноводе импульсных волн, также используется в магнитострикционных датчиках положения
    Exact
    [11]
    Suffix
    . Основным отличием является то, что в датчиках положения скорость звука является известной величиной, а подлежит определению расстояние, на которое распространяется волна, в то время как при измерении скорости звука решается обратная задача.
    (check this in PDF content)

  16. Start
    19393
    Prefix
    Основным отличием является то, что в датчиках положения скорость звука является известной величиной, а подлежит определению расстояние, на которое распространяется волна, в то время как при измерении скорости звука решается обратная задача. В магнитострикционных датчиках положения также возможно использование стоячих волн
    Exact
    [12]
    Suffix
    . В этом случае положение приемной катушки определяется по амплитуде индуцируемого в ней сигнала, которая связана с координатой, измеряемой вдоль оси волновода, определенной зависимостью. Заключение 1.
    (check this in PDF content)