Исследование эффективной площади ультразвуковых преобразователей для повышения точности воспроизведения единицы ультразвукового давления в воде

Autor: Шпак, Oлександр
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Український метрологічний журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 1 (2022); 44-50
Украинский метрологический журнал / Ukrainian Metrological Journal; № 1 (2022); 44-50
Ukrainian Metrological Journal; No. 1 (2022); 44-50
ISSN: 2306-7039
2522-1345
Popis: This paper presents the results of an experimental investigation on the effective radiating areas (AER) of auxiliary ultrasonic transducers forming part of the measurement standard for the unit of ultrasonic pressure in water NDETU AUV-02-2018. When carrying out measurements, the pressure field of MANA Instruments ultrasonic transducers E1025-SU; E2312-SU; E3512-SМ has been subjected to raster scanning at operating frequencies using a raster scanning system. A positioning device for ultrasonic transducers was developed at DP NDI “Systema” in the process of creating the measurement standard NDETU AUV-02-2018, and forms its integral part. The AER calculation protocol has been developed based on IEC 61689. The type A uncertainty has been evaluated from ten repetitions of the full measurement procedure to determine the AER, аnd the type B uncertainty has been estimated from the AER-specific mathematical model based on IEC 61689 and DSTU-N RMG 43 “Metrology. Application of the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement”.
В данной работе представлены результаты исследования эффективных площадей излучения (AER) вспомогательных ультразвуковых преобразователей эталона ультразвукового давления в воде НДЕТУ AUV-02-2018. При измерении проводили растровое сканирование поля давления ультразвуковых преобразователей E1025-SU; E2312-SU; E3512-SМ фирмы MANA instruments на рабочих частотах посредством системы растрового сканирования. Устройство для позиционирования ультразвуковых преобразователей разработано в ГП НИИ “Система” при создании эталона НДЕТУ AUV-02-2018 и входит в его состав. Протокол вычисления (AER) был разработан на основе стандарта ДСТУ IEC 61689:2018. Неопределенность по типу A была оценена из десяти повторений полной процедуры измерения для определения AER, а неопределенность типа B была оценена по математической модели для AER на основе ДСТУ IEC 61689:2018 и ДСТУ Н РМГ 43-2001 “Руководства по определению неопределенности измерений”.
Національний державний первинний еталон одиниці ультразвукового тиску у водному середовищі (НДЕТУAUV-02-2018) відтворює одиницю ультразвукового тиску – паскаль (Па) методом взаємності з двома ультразвуковими перетворювачами (УП). Відповідно до математичної моделі визначення ультразвукового тиску, яка пов’язує вимірювані електричні параметри (струм УП під час випромінювання акустичного сигналу, напруга на УП під час прийому акустичного сигналу) і акустичні параметри УП та середовище поширення (вода), значення ефективної площі випромінювання ультразвукового перетворювача (AER) впливає на точність відтвореного тиску, а невизначеність AER є складовою загальної невизначеності відтворення ультразвукового тиску, який відтворює еталон. Для визначення ефективної площі випромінювання ультразвукового перетворювача створено систему растрового сканування з програмним забезпеченням для автоматичного сканування ультразвукового поля перетворювача та реєстрації результатів вимірювання. У цій роботі надано результати дослідження ефективних площ випромінювання (AER) допоміжних ультразвукових перетворювачів еталона ультразвукового тиску у воді НДЕТУAUV-02-2018. Під час вимірювання проводили растрове сканування поля тиску ультразвукових перетворювачів E1025-SU; E2312-SU; E3512-SМ фірми MANA instruments на робочих частотах (від 1 до 4МГц) за допомогою системи растрового сканування. Пристрій для позиціювання ультразвукових перетворювачів та гідрофонів розроблений в ДПНДІ“Система” під час створення еталона НДЕТУ AUV-02-2018 та входить до його складу. Протокол обчислення (AER) було розроблено на основі стандарту IEC61689:2013 “Ультразвук – Фізіотерапевтичні системи – Характеристики вихідного поля та методи вимірювання в діапазоні частот від 0,5 МГц до 5 МГц”. Невизначеність за типом A було оцінено з десяти повторень повної процедури вимірювання для визначення AER, а невизначеність типу B було оцінено з математичної моделі для AER на основі IEC61689:2013 та ДСТУНРМГ43-2001 “Настанови щодо визначення непевності вимірювань”.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: