Статья

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗВУКОВОГО ПОЛЯ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В БАРАБАНЕ КОТЛА
Автор С.В. Соломичева, В.П. Тарасюк
Рубрика РАЗДЕЛ I. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ
Месяц, год 04, 2014
Индекс УДК 534.231:621.3.092
DOI
Аннотация При анализе типов и характеристик ультразвуковых преобразователей, с учетом рабочей температуры и других особенностей барабана котла, был выбран цилиндрический раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) из термоустойчивого пьезоматериала – ниобата лития (допустимая температура эксплуатации 1160оС). Предложена модель акустического поля излучателя в ближней и дальней зонах вдоль оси излучения а также ее расхождения, что дает возможность оценить значения давления, интенсивности и смещения частиц звукового поля в любой точке излучения. Исследованы характеристика и диаграмма направленности излучателя Φ(φ) , на основании ее определен угол расхождения пучка 2φ =15,804 град, относительно которого интенсивность излучения составит 98% от максимального значения. Предложена модель функции относительного звукового давления исходя из углового пространственного распределения и интенсивности излучения, на основании этого получен коэффициент преобразования для излучателя и приемника. Получены значения максимального (по акустической оси) и минимального (при интенсивности 98 %) напряжений на выходе приемника ПЭП, которые для воды составляет 0,1 мВ, для пара 0,2 мВ. Полученные уровни напряжений позволяют классифицировать уровни полученных сигналов в зависимости от среды отражения и, следовательно, определить уровень жидкости в барабане котла в одной точке излучения при сканировании пьезоэлектрическим преобразователем.

Скачать в PDF

Ключевые слова Звуковое поле; диаграмма направленности; пьезопластина; преобразователь.
Библиографический список 1. Авраменко С.В., Тарасюк В.П. Компьютерная система мониторинга уровня жидкости в барабане котла // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Обчислювальна техніка та автоматизація». – 2012. – Вип. 22 (200). – С. 135-143.
2. Авраменко С.В., Тарасюк В.П. Исследование математической модели распространения ультразвука в стенке барабана котла // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Обчислювальна техніка та автоматизація». – 2013. – Вип. 1 (24). – С. 205-214.
3. Bradfield G. Ultrasonic transducers. I // Introduction to ultrasonic transducers, Part B. – 1970. – № 83. – P. 177-189.
4. Ультразвуковые пьезопреобразователи для неразрушающего контроля / Под ред. И.Н. Ермолова. – М.: Машиностроение, 1986. – 280 с.

Comments are closed.