ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК С НЕРАВНОМЕРНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ
Солдатов Дмитрий, 11 класс, МБОУ лицей при ТПУ
Руководитель: доцент ТПУ
В настоящее время ультразвуковой контроль является одним из наиболее востребованных методов контроля. Его развитие идет по пути увеличения скорости контроля, что возможно путем использования антенных решеток и представления дефектоскопической информации в виде 3D визуализации результатов контроля. Однако, большой объем информации, поступающий с многоэлементной антенной решетки не позволяет проводить контроль в реальном масштабе времени [1]. Поэтому представляет интерес вопрос о возможном уменьшении объема информации с сохранением качества результатов контроля. Для этой цели была проведена серия экспериментов. В эксперименте использовался образец с 4 боковыми отверстиями диаметром 1 мм, частота преобразователя фазированной решетки 5 МГц, и использовалась решетка из 64 элементов, причем использовались разные варианты уменьшения объема данных. Первый вариант состоял в равномерном уменьшении количества элементов в решетке и соответственно уменьшался объем информации. Во втором варианте использовалось неравномерное сокращение элементов «кратное двум», при начале отсчета, как от центра решетки, так и с торца.
Обработка полученных данных производилась в пакете Matlab. В первом варианте применяемый метод дает достаточно хорошие результаты, но для коэффициента разрежения выше, чем 4 получаем высокий уровень шумов, и кроме того, исчезают отражатели, наблюдаемые под большими углами и соответственно имеющие малую эффективную площадь отражения.
Во втором варианте результаты экспериментов свидетельствуют о возможности применения разреженных решеток со средним значением коэффициента разрежения не выше четырех. Применение неравномерного расположения элементов не существенно снижает шумы.
Таким образом, уменьшение объема информации в четыре раза в обоих случаях позволяет в четыре раза увеличить скорость контроля без существенного снижения качества контроля.
Список использованной литературы
1. R. Y. Chiao, L. J. Thomas. Analytic Evaluation of Sampled Aperture Ultrasonic Imaging Techniques for NDE. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control. 1994, Bd. Vol. 41, 4.
