[aBoomest 0]

Добрый день. 

Много на форуме задавал вопросов по ультразвуковым датчикам, построению устройств, точности и т.п. 

А сейчас задался более философским вопросом: а какие вообще есть способы измерения при помощи УЗ?

Дефектоскопы, всякие там эхо методы - это все понятно. Используются при контроле на производстве. Все это как правило связано с твердыми телами.

Интересуют газовые / воздушные среды. Отслеживание скорости потоков, загрязнения, температура, . . .может еще что, чего я даже и предположить не могу. 

Может кто знает литературу по классификации методов в газах? Или еще что полезное?

[Herz 4]

Ультразвуковые анемометры - весьма распространённая штука, практически вытеснили механические. Литературы достаточно. Начните с неё.

[aBoomest 0]

Добрый день.

Доп.вопросик: какое официальное условно-графическое обозначение по госту передатчика и приемника ультразвука (УЗ микрофон, динамик и тд и тп. не знаю как правильно назвать). Порывшись в сети нахожу огромное разнообразие обозначений, от простых прямоугольников, до ... (даже не знаю как назвать такие фигурки). В принципе и в книгах тоже по-разному рисуют.

Изменено 7 декабря, 2018 пользователем aBoomest

[k155la3 26]

On 12/7/2018 at 2:19 PM, aBoomest said:

Доп.вопросик: какое официальное условно-графическое обозначение по госту передатчика и приемника ультразвука

Если преобразователь пьезоэлектрический - можно рассмотреть изображение в виде тех, что используется для кварцевых резонаторов.

Это будет наиболее правильно-читабельно. Если "хочу гост" - смотрите разделы (гидро) акустики - возможно есть специализированные обозначения для этих сфер применения. Но тогда это обозначение будет понятно только специалистам в этом секторе. 

Кроме пьезо есть другие преобразователи, в частности магнитострикционный.

[k155la3 26]

On 11/25/2018 at 12:16 AM, aBoomest said:

Может кто знает литературу по классификации методов в газах? Или еще что полезное?

догадываемся. Методов измерения

измерения чего  ?

Для зацепки посмотрите ультразвуковой метод измерения скорости потока (газа или жидкости) время-импульсным методом. Различные расходомеры.

Онже ToF, Time of flight, a principle of several scientific methods. В английской вики Ultrasonic flow meter 

От бытовых тепло-водосчетчиков до измерения протока в магистральных каналах оросительных систем итд.

[alexvu 5]

Ну вот УЗИ томография.

Может, и для потоков жидкостей/газов где-то используется, если это кому-то надо.

[aBoomest 0]

Добрый день.

Такой вопрос. Имею сигнал напряжения на УЗ передатчике (излучателе), а также сигнал напряжения на УЗ приемнике.

Хочу рассчитать потери при прохождении датчик-воздух-датчик.

Как превратить сигналы напряжений в мощность? Параметры схемы замещения УЗ датчиков имеются.

УЗ приемник подключен к инвертирующему уселителю, параметры входной цепи тоже все известны. 
Сигналы напряжений снимались непосредственно с выводов датчиков.

Как напряжения превратить в мощности? 

Нужны вообще не мгновенные мощности, а пиковые. Т.е. не сигнал того как мощность изменяется во времени, а просто число на входе и на выходе.

[k155la3 26]

25 minutes ago, aBoomest said:

. . . Как напряжения превратить в мощности? . . .

Если это постоянный ток - просто. Напряжение превращается в мощность на активной нагрузке через ее нагрев (выделение энергии) и падение напряжения на источнике (чем меньше падение, тем большую мощность способен выдать источник).

Затухание в тракте будет состоять из

- КПД преобразования эл. энергии в механические колебания излучателя

- КПД передачи мех. колебаний излучателя в среду, согласования

- потери мощности излучения в среде за счет диаграммы направленности

- потери мощности излучения из-за свойств среды передачи (температура, химсостав)

- КПД передачи мех. колебаний из среды передачи в приемник, согласования

- потери мех. энергии в приемнике

- КПД преобразования мех. колебаний приемника в эл. сигнал напряжения.

 

[aBoomest 0]

Как постоянный? Колебания же. На резонансной частоте 40 кГц.

Изменено 16 сентября, 2019 пользователем aBoomest

[HardEgor 63]

20 часов назад, aBoomest сказал:

Как превратить сигналы напряжений в мощность? Параметры схемы замещения УЗ датчиков имеются.

УЗ приемник подключен к инвертирующему уселителю, параметры входной цепи тоже все известны. 
Сигналы напряжений снимались непосредственно с выводов датчиков.

Как напряжения превратить в мощности?

Напряжение U известно, сопротивление R нагрузки тоже. Мощность P=U*U/R

[aBoomest 0]

Добрый вечер.

Сигнал напряжения на ПРМ близок к синусу с меняющейся амплитудой. Сигнал напряжения на ПРД - прямоугольные импульсы. Конечно не "супер идеально прямоугольные" но явно не синус. Для оценки мощности не в ряд же раскладывать - как-то это перебор, нет?

Для ПРД: сопротивление как считать? В схеме замещения и емкость и индуктивность? Вычитал в мануале фразу, что в режиме резонанса сопротивление 400 Ом (МА40S4S / R). Я вот тут даже не знаю:
- резонанс чего? Токов или напряжений?
- и раз резонанс, то сопротивление чисто активное?
И потом надо ли учитывать при этом сопротивление каскада на выходе которого стоит ПРД? Оно наверно будет маленькое, и вроде как не учитывать нельзя? Так?

Для ПРМ: в принципе те же вопросы
- сопротивление в резонанcе такое же как у ПРД.
- далее схема имеет сопротивление примерно 1 МОм.

как со всем этим быть? 
Пиковое напряжение для ПРД можно посчитать наверно через амплитудное значение импульса? (допущение конечно) Будет это мгновенной мощностью?
А вот для ПРМ как? Мгновенную мощность посчитать при максимальной амплитуде напряжения на ПРМ?

С уважением, Анатолий.
PS: пардон за сумбурность, но пока что-то не допонимаю.

 

[HardEgor 63]

Проще взять цифровой осциллограф и на одном канале измерять напряжение, на другом ток и математикой перемножить.

Нагрузка на приемник это измерительный прибор, его сопротивление с некими допущениями  в общем-то известно.

На передатчике можно измерить ток и напряжение и перемножить.

И не очень понятно какую мощность вы хотите получить, причем здесь пиковая и мгновенная? И зачем вам знать потери? Вы собираетесь сварку делать или воду испарять? Если вы передаете через воздух, так я вам и так скажу - примерно 0,0001% плюс-минус 1-2 порядка :)

28 минут назад, aBoomest сказал:

PS: пардон за сумбурность, но пока что-то не допонимаю.

Рекомендую почитать школьные учебники по физике, учебник по ТОЭ, разобраться с базовыми понятиями и только тогда начинать погружение в тему УЗ.

[aBoomest 0]

15 hours ago, HardEgor said:

Проще взять цифровой осциллограф и на одном канале измерять напряжение, на другом ток и математикой перемножить.

Спасибо за ответ.
Ох, еслиб он был, то тогда несомненно. А вот разовый процесс его донесения до дома с оформлением вагона бумаг - это целое приключение.
 

15 hours ago, HardEgor said:

Нагрузка на приемник это измерительный прибор, его сопротивление с некими допущениями  в общем-то известно.

"Вобщем-то"? А можно узнсть где об этом написано? В мануале написано? Честно говоря не встречал в мануале.

15 hours ago, HardEgor said:

На передатчике можно измерить ток и напряжение и перемножить.

И будет мгновенная мощность? Или вы подразумеваете действующие значения умножать?

15 hours ago, HardEgor said:

И не очень понятно какую мощность вы хотите получить, причем здесь пиковая и мгновенная? И зачем вам знать потери? Вы собираетесь сварку делать или воду испарять?

Я хочу рассчитать потери от выводов ПРД до выводов ПРМ, т.е. по сути на преобразование электрического сигнала в звук и обратно. Ну и потери на распространение, да, через воздух. 

15 hours ago, HardEgor said:

Если вы передаете через воздух, так я вам и так скажу - примерно 0,0001% плюс-минус 1-2 порядка :)

Т.е. хотите скзать, что от ПРД до ПРМ потерь никаких практически нет??? (цифра 0,0001 % - это ничто, согласитесь, а если минус 1-2 порядка то вобще меньше чем ничто.) Просто как-то смотря на экран осциллографа и видя, что например на ПРД напряжение 8.5 В, а на ПРМ в 2 раза меньше, то такие цифры кажутся удивительными. Если оно так, то где про эти потери можно прочитать?

PS: Так я не допонял, про 400 Ом это достоверно или нет?

Изменено 17 сентября, 2019 пользователем aBoomest

[HardEgor 63]

19 минут назад, aBoomest сказал:

"Вобщем-то"? А можно узнсть где об этом написано? В мануале написано? Честно говоря не встречал в мануале.

В мануале того чем измеряете, например у мультиметра,  а на осциллографе прямым текстом написано - "1МОм". Если у вас какая-то схема усиливает приемник, то у неё есть входное сопротивление, про которое вы писали что 1МОм.

 

19 минут назад, aBoomest сказал:

И будет мгновенная мощность? Или вы подразумеваете действующие значения умножать?

Если перемножить мгновенные, то будет мгновенная, а если действующие значения, то будет действующая и т.д.

 

19 минут назад, aBoomest сказал:

Т.е. хотите скзать, что от ПРД до ПРМ потерь никаких практически нет??? (цифра 0,0001 % - это ничто, согласитесь, а если минус 1-2 порядка то вобще меньше чем ничто.) Просто как-то смотря на экран осциллографа и видя, что например на ПРД напряжение 8.5 В, а на ПРМ в 2 раза меньше, то такие цифры кажутся удивительными. Если оно так, то где про эти потери можно прочитать?

Я вам написал КПД по мощности(или энергии). И оно зависит от частоты, расстояния и т.д.

"Ничто" понятие растяжимое, я вот выдаю импульс 120В на излучатель, на приемнике получаю 1мВ - это "ничто" или еще нет? %) А кто-то и микровольтами доволен будет...

Вы смотрите напряжение, а спрашиваете про мощность.

400 Ом  - реально.

[aBoomest 0]

5 minutes ago, HardEgor said:

"Ничто" понятие растяжимое, я вот выдаю импульс 120В на излучатель, на приемнике получаю 1мВ - это "ничто" или еще нет? %) А кто-то и микровольтами доволен будет...

Прошу прощения, я получается не так понял. Я думал 0,0001 % это потери такие маленькие. А так да если 120 В на ПРД а в применике милливольты, то понятно.

Спасибо.

Остальное пока тоже понятно. Спасибо.