ISBN 978-5-98298-806-5 Монография посвящена анализу современного состояния специфических контрольно-измерительных приборов, главным элементом которых является акустический волновод. <...> Рассмотрены вопросы теоретического и экспериментального исследования характеристик акустических волноводов методами, основанными на разложении по нормальным волнам, и методом, основанным на законах геометрической акустики. <...> Измерение расстояний методом эхолокации основано на способности ультразвуковых импульсов зеркально отражаться от границ раздела сред, различающихся по плотности или скорости звука. <...> На этом принципе работает большинство ультразвуковых уровнемеров жидких или сыпучих продуктов. <...> В 1876 г. был опубликован фундаментальный труд «Теория звука», в котором были исследованы нормальные волны в пластинах и поверхностные волны, получившие в последствие название волн Рэлея. <...> Другой способ анализа заключается в применении методов геометрической акустики. <...> Во второй главе на примере цилиндрического волновода показан механизм реализации алгоритма теоретического исследования методом геометрической акустики с использованием вычислительной техники. <...> Поэтому альтернативы ультразвуковым приборам в этом сегменте рынка просто нет. <...> Практически аналогичная ситуация наблюдается и на рынке ультразвуковых уровнемеров, которые находят широкое применение в системах автоматизации производственных объектов нефтегазовой, нефтехимической, химической, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности, что связано с их высокой надежностью в работе, бесконтактному способу и высокой точностью измерений. <...> В настоящее время разработано множество схем и конструкций дискретных и непрерывных ультразвуковых уровнемеров, использующих особенности распространения упругих колебаний. <...> Поэтому используют коррекцию скорости по реперному отражателю или измеряют температуру среды и вносят коррекцию <...>
Приборы_контроля_на_основе_акустических_волноводов_[Электронный_ресурс].pdf
УДК 621.372.6
ББК 32.845.7
С60
Солдатов А.И.
С60
Приборы контроля на основе акустических волноводов: монография
/ А.И. Солдатов, П.В. Сорокин, В.С. Макаров; Томский
политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического
университета, 2011. – 124 с.
ISBN 978-5-98298-806-5
Монография посвящена анализу современного состояния специфических
контрольно-измерительных приборов, главным элементом которых является
акустический волновод. Рассмотрены вопросы теоретического и экспериментального
исследования характеристик акустических волноводов методами,
основанными на разложении по нормальным волнам, и методом, основанным
на законах геометрической акустики.
Предназначена для специалистов в области неразрушающего контроля,
а также для широкого круга научных работников, аспирантов и студентов вузов,
обучающихся по специальности «Промышленная электроника».
УДК 621.372.6
ББК 32.845.7
Рецензенты
Доктор технических наук, профессор НПО «Полюс»
Ю.М. Казанцев
Кандидат технических наук,
доцент кафедры СВЧиКР
Н.Д. Хатьков
ISBN 978-5-98298-806-5
© ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2011
© Солдатов А.И., Сорокин П.В.,
Макаров В.С., 2011
© Обложка. Издательство Томского
политехнического университета, 2011
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.2 Методы анализа волноводного распространения ультразвука
2 АНАЛИЗ ВОЛНОВОДНОГО ТРАКТА МЕТОДОМ
ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ АКУСТИКИ
2.1 Гармонический режим работы
2.2 Импульсный режим работы
2.3 Экспериментальные исследования
3 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ НА ОСНОВЕ
АКУСТИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА
3.1 Ультразвуковые уровнемеры
3.2 Скважинные глубиномеры
3.3 Акустический прибор обнаружения и управления
внутритрубными устройствами
3.4 Акустический твѐрдомер роликов железнодорожных
подшипников
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 УЛЬТРАЗВУКОВЫЕ ПРИБОРЫ С ВОЛНОВОДНЫМ ТРАКТОМ 5
1.1 Тенденции развития приборов контроля
3
5
9
23
24
43
50
56
56
80
83
94
3.5 Ультразвуковой измеритель динамики газообмена с
возможностью анализа двухкомпонентных газовых смесей 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
114
115
123
Стр.123