Определение коэффициента погонного затухания ультразвуковой волны в неоднородном материале посредством обработки реализаций структурного шума

Владимир [Vladimir] Герасимович [G.] Карташев [Kartashev]; Алексей [Aleksey] Сергеевич [S.] Фадин [Fadin]; Эдуард [Eduard] Игоревич [I.] Трунов [Trunov]; Зайд [Zaid] Салех Салем [Salekh S.] Али [Ali]

doi:10.24160/1993-6982-2017-4-146-155

Владимир [Vladimir] Герасимович [G.] Карташев [Kartashev]
Алексей [Aleksey] Сергеевич [S.] Фадин [Fadin]
Эдуард [Eduard] Игоревич [I.] Трунов [Trunov]
Зайд [Zaid] Салех Салем [Salekh S.] Али [Ali]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2017-4-146-155

Ключевые слова: ультразвуковые волны, измерение коэффициента затухания, неоднородные материалы, структурный шум, экспериментальное подтверждение

Аннотация

Представлен новый метод измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн в неоднородном материале посредством обработки реализаций структурного шума (СШ) с учетом характера частотной зависимости коэффициента затухания ультразвуковых волн, диаграмм направленности преобразователей и их зависимости от частоты. В качестве зондирующего сигнала предложен импульс с линейной модуляцией с большой базой. Показан алгоритм обработки реализаций структурного шума, включающий: определение закона изменения дисперсии СШ посредством интегрирования реализаций СШ в скользящем окне; процедуру исключения влияния побочных факторов; логарифмирование полученной зависимости и операцию линейной регрессии. Для уточнения результатов предложено использовать итерационный процесс с применением корректирующей функции. Для экспериментальной проверки метода проведены измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн в бетонном блоке как классическим теневым, так и предлагаемым методами. Хорошее совпадение результатов измерений подтвердило работоспособность нового метода; он может быть использован для мониторинга состояния крупногабаритных объектов при одностороннем доступе.

Сведения об авторах

Владимир [Vladimir] Герасимович [G.] Карташев [Kartashev]

Учёная степень: доктор технических наук

Место работы: кафедра Основ радиотехники НИУ «МЭИ»

Должность: профессор

Алексей [Aleksey] Сергеевич [S.] Фадин [Fadin]

Место работы: кафедра Основ радиотехники НИУ «МЭИ»

Должность: аспирант

Эдуард [Eduard] Игоревич [I.] Трунов [Trunov]

Место работы: кафедра Основ радиотехники НИУ«МЭИ»

Должность: аспирант

Зайд [Zaid] Салех Салем [Salekh S.] Али [Ali]

Учёная степень: кандидат технических наук

Место работы: кафедра Основ радиотехники НИУ «МЭИ»

Должность: ассистент

Литература

1. Карташев В.Г. Измерение коэффициента ослабления ультразвука в материале с неоднородной структурой при одностороннем доступе // Вестник МЭИ. 2013. № 4. С. 110—114.

2. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. М.: Энергия, 1975.

3. Маделунг Э. Математический аппарат физики. М.: Физматгиз, 1960.
---
Для цитирования: Карташев В.Г., Фадин А.С., Трунов Э.И., Али Зайд Салех Салем. Определение коэффициента погонного затухания ультразвуковой волны в неоднородном материале посредством обработки реализаций структурного шума // Вестник МЭИ. 2017. № 4. С. 146—155. DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-146-155.
#
1. Kartashev V.G. Izmerenie Koeffitsienta Oslableniya Ul'trazvuka v Materiale s Neodnorodnoy Strukturoy pri Odnostoronnem Dostupe. MPEI Vestnik. 2013;4:110—114. (in Russian).

2. Markov G.T., Sazonov D.M. Antenny. M.: Energiya, 1975. (in Russian).

3. Madelung E. Matematicheskiy Apparat Fiziki. M.: Fizmatgiz, 1960. (in Russian).
---
For citation: Kartashev V.G., Fadin A.S., Trunov E.I., Ali Zayed Saleh Salem. Determining the Ultrasonic Wave Specific Attenuation Ratio in Inhomogeneous Material by Processing Structural Noise Realizations. MPEI Vestnik. 2017; 4: 146—155. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2017-4-146-155.