Бакалавра с рис табл

Реферат

введение Существует несколько методов неразрушающего контроля для визуализации объектов в воде. Наиболее перспективный на сегодняшний день является метод синтеза апертуры при зондировании через иммерсионную среду. Данный метод обладает важными преимуществами: высокой чувствительностью к дефектам, большой производительностью, возможностью вести контроль без нарушения целостности детали, низкой стоимостью контроля. С помощью ультразвуковых методов контроля можно получить информацию о дефектах, расположенных на глубине в различных материалах, изделиях и сварных соединениях. Наиболее целесообразно производить зондирование исследуемого объекта через иммерсионную согласующую среду, иначе при зондировании через воздух акустический сигнал не будет проникать внутрь объекта, что не позволит визуализировать скрытые дефекты. Иммерсионная дефектоскопия осуществляется для различных промышленных изделий, например для труб и цилиндров [1,2]. Разрабатываются технологии повышения разрешения и чувствительности за счёт сжатия зондирующих импульсов [3,4]. Для визуализации объектов ультразвуковыми полями применяется технология синтеза апертуры [5].

Автоматизация ультразвукового контроля позволяет получить объективную картину качества изделия. Методы ультразвуковой дефектоскопии стали основными в различных отраслях : в энергетике, тяжелом и химическом машиностроении, на железнодорожном транспорте , с судостроении.

Для проникновения акустической волны в исследуемый объект необходимо наличие согласующих сред, или иммерсионных сред, обеспечивающих согласование датчика и материала исследуемого объекта. В ряде случаев удобно использовать в качестве иммерсионной среды воду (в силу её доступности) или другую жидкость. Вода обеспечивает согласование датчика с большинством плотных объектов. Данный подход широко применяется в промышленности для дефектоскопии, в медицине для диагностики и контроля хирургических вмешательств. Так же есть много методов визуализации ультразвуковой дефектоскопии.

Метод «Тактированной фазированной решетки». Происходит поочередное возбуждение каждого преобразователя решетки. Ультразвук проходит во всех направлениях. Отраженные сигналы принимаются всеми преобразователями одновременно. Формируется матрица временных данных, потом эта матрица используется для получения изображения. На рисунке 1 представлены результаты данного эксперимента, полученные в [1].

Результирующий обработанный

Рисунок 1 – Слой до фильтрации и после

13 стр., 6326 слов

Метрологическое обеспечение средств контроля (2)

... контроля объектов из ферромагнитных материалов. По характеру взаимодействия физического поля с объектом этот вид контроля не дифференцируют: во всех случаях используют намагничивание объекта и измеряют параметры, используемые при контроле магнитными методами. ... рошковый метод, широко применяемый для дефектоскопии ... -конструкторской документации, выявленное средствами неразрушающего контроля. Связь ...

Существует метод, предназначенный для визуализации и ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Пьезопреобразователи антенной решетки размещаются на объекте контроля. Расстояния между двумя антенными решетками превышают половину длины ультразвуковой волны. Происходит циклическое ультразвуковое облучение объекта, поочередно каждым преобразователем антенной решетки, и прием ультразвуковых волн и их электрических сигналов. Обработка цифрового сигнала описана в [7].

На рисунке 2 представлены результаты данного метода для колесной оси.

а б

Рисунок 2 – Колесная ось.

а) неразличимый дефект б) различимые два дефекта

Кроме того, широко применяется способ ультразвуковой компьютерной томографии. В системах ультразвуковой диагностики используются ультразвуковые преобразователи в виде акустических блоков. Блок содержит до 128 элементов. На рисунке 3 показано изображение печени человека [8].

Рисунок 3 – Изображение печени человека

В данной работе предлагается метод визуализации скрытых объектов в иммерсионной среде для ультразвуковой дефектоскопии. Преимуществом этого метода является то, что учитывается форма оболочки (преграды) для более точной визуализации дефекта.

Цель работы: Разработать метод трехмерной ультразвуковой томографии в воде, учитывающий преломление волн в преградах известной формы.

Задачи:

1. Решить прямую и обратнуе задачи акустического моностатического зондирования в иммерсионной среде.

2. Собрать экспериментальную установку.

3. Проверить решение численно и экспериментально.

4. Провести численное моделирование.

5. Разработать программное обеспечение для обработки экспериментальных данных.

1 Методы ультразвукового зондирования

1.1 Физические свойства и особенности распространения

ультразвука

Ультразвук представляет собой упругие волны. Частотная граница между ультразвуковыми и звуковыми волнами условна. Благодаря высоким частотам имеет место ряд особенностей распространения ультразвука. Частоты можно подразделить на три области: ультразвук низких частот (1,5*10^4-10^5 Гц)- УНЧ, ультразвук средних частот (10^5-10^7 Гц)- УСЧ и область высоких частот (10^7-10^9 Гц)- УЗВЧ. Для УЗВЧ длины волн в воздухе составляют 3,4*10^-3—3,4*10^-5 см, в воде 1,5*10^-2—1,5*10^-4 см и в стали 5*10^-2–5*10^-4 см, ультразвук в воздухе распространяется с большим затуханием. Жидкости и твердые тела хорошо проводят ультразвук, затуханий в которых значительно меньше. В воде затухание ультразвука приблизительно в 1000 раз меньше, чем в воздухе. Из-за этого области УСЧ и УЗВЧ относятся к жидким и твердым телам, а в воздухе применяют только УНЧ.

1.2 Метод Кирхгофа. Угловой спектр плоских волн.

Используется метод разложения поля в плоскости экрана по плоским волнам. Монохроматическая волна, распространяется вдоль оси z, проходит через отверстие в непрозрачном экране, расположенном в плоскости z=0. Амплитуда волны в плоскости z=0 описывается функцией . Также надо определить поле в произвольной точкеза экраном. Двумерное Фурье–преобразование функции :

(1) где

  • угловой пространственный спектр функции

1.3 Основные параметры ультразвука

Основными характеристиками ультразвука [9] являются длина волны и период. Частота, характеристика периодического процесса, равная количеству повторений процессов в единицу и измеряется в Герцах (Гц).

10 стр., 4820 слов

Акустические методы контроля материалов

... относят звуковую и ультразвуковую локацию, ультразвуковую медицинскую диагностику, контроль уровня жидкости, скорости потока, давления, температуры в сосудах и трубопроводах, а также использование акустических колебаний и волн для неразрушающего контроля (НК). В ...

Время, требуемое чтобы совершить полный цикл, называется периодом и измеряется в секундах. Связь между частотой и периодом волны приведено в формуле:

f = (2)

T

где f- частота в Гц, Т- период в секундах.

Рисунок 4 – Основные параметры ультразвуковой волны

Скорость звука в упругом материале при заданной температуре, постоянна . Связь между длинной волны и скоростью звука определяется формулой:

  c/ f (2)

 – длина волны (м), с – скорость звука (м/с).

В твердых веществах скорость звука для продольных волн равна

c=

E

1  μ 

ρ 1 + μ 1  2 μ 

E -модудь Юнга, μ -коэффициент Пуассона, ρ -плотность среды. Для поперечных волн она определяется по формуле:

G

с=

ρ

G -модуль сдвига, ρ -плотность среды.

1.4 Разновидности ультразвуковых волн

Продольные ультразвуковые волны- волны, направление распространения которых совпадает с направлением смещений и скоростей частиц среды. Поперечные ультразвуковые волны-волны, распространяющиеся в направлении, перпендикулярном к плоскости, в которой лежат направления смещений и скоростей частиц тела, то же, что и сдвиговые волны [10].

Рисунок 5 — Движение частиц в продольных и поперечных ультразвуковых

волнах

1.5 Генерация ультразвука

Для генерирования ультразвуковых колебаний применяют разнообразные устройства, которые могут быть разбиты на две основные группы – механические, в которых источником ультразвука является механическая энергия потока газа или жидкости, и электрические, в которых ультразвуковая энергия получается преобладанием электрической. Механические излучатели ультразвука -воздушные и жидкостные свистки и сирены, отличаются сравнительной простой устройства и эксплуатации, не требуют дорогостоящей электрической энергии высокой частоты, КПД их составляет 10-20%. Основной недостаток всех механических ультразвуковых излучателей- сравнительно широкий спектр излучаемых частот и нестабильность частоты и амплитуды, что не позволяет их использовать для контрольно-измерительных целей; они применяются главным образом в промышленной ультразвуковой технологии и частично- как средства сигнализации. Существует несколько вариантов генерации ультразвука, они описаны в [11] .

1.6 Прием и обнаружение ультразвука

Вследствие обратимости пъезоэффекта он широко применяется и для приема ультразвука. Изучение ультразвукового поля может производится и оптическими методами. Ультразвук, распространяясь в какой-либо среде, вызывает изменение ее оптического показателя преломления, благодаря чему его можно визуализировать, если среда прозрачна для света. Смежная область акустики получила большое развитие, в особенности после появления газовых лазеров непрерывного действия; развились исследования по дифракции света на ультразвук ее различным применениям.

1.7 Ультразвуковые дефектоскопы

Ультразвуковые дефектоскопы обычно работают в импульсном режиме, значительно реже — в непрерывном режиме излучения упругих колебаний. Четкая классификация импульсных ультразвуковых дефектоскопов определена ГОСТ 23049—84. В зависимости от области применения ультразвуковые дефектоскопы (УД) подразделяют на две группы: общего назначения — УД и специализированные — УДС, а в зависимости от функционального назначения на четыре группы (табл. 1).

12 стр., 5969 слов

Внутритрубная ультразвуковая диагностика газонефтепроводов

... диагностики с помощью внутритрубных инспекционных приборов (ВИП). 2. Внутритрубная диагностика газонефтепроводов Внутритрубная дефектоскопия зарекомендовала себя как наиболее информативный метод ... ультразвуковое, магнитное, акустическое, капиллярное, оптическое, радиационное, токовихревое сканирование и другое. На основе информации, получаемой внутритрубными ... поиск дефектов и повреждений; ...

Условное обозначение дефектоскопа состоит из букв УД (или УДС), номера группы и порядкового номера модели, а также буквы М с номером модернизации и номера исполнения по устойчивости к воздействию внешней среды [11].

Группа УЗД Функциональное Примеры

назначение УЗД обозначения 1 Обнаружение дефектов УД1-…

(пороговые УЗД) УДС1-… 2 Обнаружение дефектов, УД2-…

измерение УС2-…

глубины(координат) их

залегания и отношения

амплитуд сигналов от

дефектов 3 Обнаружение дефектов, УД3-…

измерение УДС3-…

глубины(координат) их

залегания и эквивалентной

площади дефектов или

условных размеров дефектов 4 Обнаружение дефектов, УД4-…

распознавание их форм или УДС4-…

ориентации, измерение

глубины(координат ) их

залегания и размеров

дефектов или условных

размеров дефектов

Таблица 1. Классификация ультразвуковых дефектоскопов

1.8 Импульсные ультразвуковые дефектоскопы

Ультразвуковая дефектоскопия – метод, предложенный С.Я. Соколовым в 1928 году и основанный на исследовании процесса распространения колебании с частотой 0,5-25 МГц в изделиях, с помощью дефектоскопа.

Принцип работы: звуковые волны движутся по одной траектории в однородном материале. Отражение акустических волн происходит от раздела сред с разными удельными акустическими сопротивлениями. Чем больше различаются акустические сопротивления, тем большая часть звуковых волн отражается от границы раздела сред.

Рисунок 6. Ультразвуковая дефектоскопия

Основными параметрами сигнала в методе отражений, являются амплитуда U и временной сдвиг Т принятого сигнала относительно излученного, называемого зондирующим сигналом.

Для возбуждения импульсов упругих колебаний с частотой f и приема их отражений в дефектоскопах используют в основном пьезоэлектрические преобразователи, реже — электромагнитно-акустические.

Обобщенная структурная схема импульсного УЗД 2-й и 3-й групп приведена на рисунке 4 (ГОСТ 23049—84) [12].

Рисунок 7. Обобщенная структурная схема импульсного УЗД

1.9 Основные методы ультразвуковой дефектоскопии

1.9.1 Эхо-метод

Эхо-метод реализован на регистрации эхо-сигнала, отраженного от дефекта. Данный метод имеет большую чувствительность к выявлению внутренних дефектов. К недостаткам метода относят низкую помехоустойчивость к наружным отражателям, резкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта [13,14].

Рисунок 8 – Контроль эхо-методом:

1-генератор; 2-усилитель; 3-индикатор; 4-объект контроля (шов); 5 преобразователь

1.9.2 Теневой метод

Метод дефектоскопии основанный на ослаблении дефектов интенсивности упругих колебаний ультразвуковой частоты. В отличие от эхо-метода имеет высокую помехоустойчивость и слабую зависимость амплитуды сигнала [13,14].

Рисунок 9 – Теневой метод

1 — генератор; 2,4- ПЭП; 3 — шов; 5 — ЭЛТ; 6 — усилитель

1.9.3 Зеркальный метод

Так же присутствует ослабление амплитуды сигнала. Отличается от теневого метода тем, что происходит односторонний доступ и более точное обнаружение дефектов [13,14].

5 стр., 2258 слов

Дефектоскопия. Методы обнаружения дефектов рельсов. Рельсовые дефектоскопы

... усилитель и вызывающие индикацию дефекта. У МРД-52 есть дополнительные искатели, предназначенные для контроля основных путем прохода под головкой рельса ... рисунках дефектов рельсов, указывает на распространение на данный дефект гарантий ... дефектов обладают ультразвуковые вагоны-дефектоскопы, проверяющие рельсы зеркально-теневым и эхо-методом при скоростях движения до 50−60 км/ч с записью сигналов ...

Рисунок 10 – Зеркально-теневой метод.

1 — генератор; 2 — усилитель; 3 — ЭЛТ; 4 — ПЭП; 5 — шов

1.10 Метод Столта

На большинстве компьютеров метод Столта является самым быстрым при восстановлении трёхмерных изображений. Для многих приложений это будет его самым важным атрибутом . Для земли с постоянной скорость он правильно использует источник волн Гюйгенса. Как и другие методы ,этот метод можно отменить и превратить в программу моделирования . Один из недостатков, метод Столта не учитывает изменение скорости на разных глубинах.

Первый шаг, преобразование пространственных переходов в спектре пространственных частот. На разных частотах измеряется поле и считается спектр пространственных частот. Функцию преобразуем в трехмерный пространственный спектр, где – поле (комплексная амплитуда акустического давления ) измеренное на частоте f на плоскости x0y.

На первом этапе алгоритма вычисляется пространственный спектр измеренного поля:

далее производится преобразование системы координат для выражения трехмерного пространственного спектра рассеивающих объектов из плоских пространственных спектров измеренного поля:

Восстановленное трехмерного изображения производится с помощью трёхмерного преобразования Фурье:

2 Ультразвуковая дефектоскопия через воду

2.1 Описание схемы измерений

Рассмотрим случай моностатического зондирования в воде на частотах от 150 до 200 кГц. Приемопередающий ультразвуковой сенсор перемещается на плоско поверхности в воде над исследуемым объектом. Приёмопередатчиком излучаются короткие сверхширокополосные ультразвуковые сигналы [15], которые проходят через фоновые неоднородности и рассеиваются на исследуемом объекте. Проходя через фоновые неоднородности волны, преломляются и приобретают дополнительный фазовый набег. Рассмотрим моностатическую схему измерений, когда излучатель и приёмник совмещены и вместе перемещаются в плоскости над исследуемой средой (рисунок 11).

2

4

Рисунок 11 — Моностатическая схема измерений (1-приемник; 2 излучатель; 3-преграда; 4-скрытый объект)

2.2 Решение прямой задачи с учётом влияния неоднородных

преград

Поле, прошедшее через однородный слой с показателем преломления nm , записывается в виде:

∞ ∞

U m (x,y,z+deltaz )= ∫ ∫ U 1 (k x ,k y ,z )exp ((ik x x )+ (ik y y )+ (ik mz deltaz ))dk x dk y

−∞−∞ (3),

где k mz = √

2 2 2

(kn m) − k x − k y -это Z- компонента волнового вектора в среде с

показателем преломления nm ,m принимает значения от 1 до M .

Спектр волн поля на выходе предыдущего слоя

1 ∞ ∞

2∫ ∫ U 1 (k x ,k y , z )= U (x , y , z) exp(− ik x x− ik y y ) dxdy

2 П −∞ −∞

Поле на выходе текущего слоя ,если среда в нем однородна и имеет

показатель преломления nm U m (x , y , z+deltaz)

Далее предлагается соединить все решения. Итоговое поле запишется в следующем виде

13 стр., 6298 слов

Устройство полов из керамической плитки с применением механизации

... и внутренней облицовок; плитки керамические полусухого прессования и ковровую керамику для облицовки фасадов. Керамические плитки для полов. Полы из керамических плиток водонепроницаемы, хорошо ... плит перекрытий, стяжек и подстилающих слоев перед настилкой полов должны быть очищены от пыли, грязи и ... до зубцов были покрыты синей глазурованной плиткой с изображениям львов и драконов. А в начале 17 века ...

U (x , y , z+delta z)= U m (x , y , z+delta z) ,если n(x , y, z)= nm (4)

Рисунок 12 — Распределение рассеивающих неоднородностей и

разбиение пространства на тонкие слои

2.3 Решение обратной задачи с учётом влияния неоднородных

преград

Решение обратной задачи осуществим на основе обратного распространения поля от области измерений в исследуемую среду.

Разобьем неоднородную среду на тонкие слои толщиной  z . Поле вычисляется последовательно от слоя к слою. Необходимо восстановить

распределение поля U 1 (x , y , z) во всём исследуемом объёме. Восстановленное

поле U 1 (x , y , z) является монохроматическим. Решение проводится в широкой полосе частот. Для обработки широкополосного сигнала, необходимо провести обработку на всех частотах зондирующего сигнала в отдельности, а затем суммировать полученные результаты.

Поле обратного распространения имеет вид

∞ ∞

W m ( x , y , z +delta z)= ∫ ∫ W 1 (k x , k y , z) exp(ik x x+ik y y) [ exp( ik 1mz delta z )] dk x dk y

−∞−∞ (5)

где

1 ∞ ∞

W 1 (k x , k y , z )= ∫ ∫ W ( x , y , z )exp (− ik x x− ik y y ) dxdy

(2 П)2 − ∞ − ∞ — спектр плоских волн на выходе предыдущего слоя.

W m (x , y , z+delta z) — восстановленное поля на выходе текущего слоя.

Множитель [exp(ik 1mz )delta z] под интегралом (5) дает возможность

учесть обратное распространение однородных волн.

wmax

P( x , y , z)= ∫ W ( x , y , z, w) dw

wmin

, (6)

где P(x, y, z ) — восстановленное изображение рассеивателей

w min — минимальная частота зондирующего сигнала

w max — максимальная частота зондирующего сигнала

2.4 Численное моделирование

Рассмотрим численную модель ультразвукового моностатического зондирования в воде в полосе частот от 150 до 250 кГц. На рисунке 13 представлено изображение рассматриваемой рассеивающей неоднородности (прямые горизонтальные линии) и звукопроницаемой преграды (объект эллиптической формы).

Скорость звука в воде была заданна равной 1450 с/м, а скорость звука в материале преграды 2900 м/с, а рассеивающий объект звуконепроницаем.

2

z, cm

8

12

  • 12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

x, cm

рассеивателей и звукопроницаемой преграды

С помощью формулы (3) была решена прямая задача моностатического ультразвукового зондирования. Рассеивающий объект рассматривался как источник волн на удвоенной частоте. Поле, прошедшее через преграду и дошедшее до области измерений на высоте z  0 , рассматривалось как результат решения прямой задачи. Подобное моделирование было проведено на 40 частотах в диапазоне от 150 до 250 кГц. На рисунке 14 представлено поле от эквивалентных источников на частоте 200 кГц.

0

4

z, cm

8

12

  • 12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

x, cm

Рисунок 14 – Решения прямой задачи для вычисления поля в области

6 стр., 2804 слов

Строительство магистрального трубопровода через искусственные преграды

... строительства ранее построенных подводных переходов, существующих и проектируемых гидротехнических сооружений, влияющих па режим водной преграды в месте перехода, перспективных дноуглубительных и выправительных работ в заданном районе пересечения трубопроводом ... этому такая конструкция обладает меньшей материалоемкостью. Рисунок 7 – Трубопроводный переход с поддерживающим элементом рабочего труб

измерений

Далее с помощью формулы (5) было вычислено поле обратного распространения с учётом преломляющей преграды. На рисунке 15 представлено восстановленное поле на частоте 200 кГц.

2

z, cm

8

12

  • 12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

x, cm

Рисунок 15 – Восстановленное поле обратного распространения на

частое 200 кГц с учётом влияния фоновой преграды

Далее, согласно формуле (6), производится суммирование восстановленных полей на всех 40 частотах. На рисунке 16 представлен результат суммирования, когда не учитывалось влияние фоновой преграды. Можно видеть, что изображение рассеивающего объекта искажено.

0

4

z, cm

8

12

  • 12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

x, cm

Рисунок 16 – Восстановленное изображение рассеивателей без учёта влияния преграды при обработке сигналов в полосе частот от 150 до 250 кГц.

После учёта влияния фоновой преграды и применения формулы (6) было восстановлено корректное изображение рассеивающего объекта (рисунок 17).

2

z, cm

8

12

  • 12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12

x, cm

Рисунок 17 – Восстановленное изображение рассеивателей с учётом влияния преграды при обработке сигналов в полосе частот от 150 до 250 кГц.

Численное моделирование показало, что учёт влияния фоновой неоднородности позволяет устранить искажения вызванные преломлением волн в звукопроницаемой преграде.

3. Экспериментальные исследования

3.1 Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка состоит из ванны с иммерсионной жидкостью, двухкоординатного позиционирующего устройства (сканера), блока управления, персонального компьютера (рисунок 18).

Контроллер Микроконтроллер

шаговых

STM32F407

двигателей

Усилитель АЦП

Усилитель ЦАП

USB

Приёмопередающий модуль Компьютер

Ванна с водой

Рисунок 18 – Схема экспериментальной установки

В блоке управления есть три основные платы: плата микроконтроллера STM32F407 Discovery, усилитель приёмного сигнала, усилитель излучаемого сигнала, контроллер шаговых двигателей. Подключенная плата микроконтроллера STM32F407 представлена на рисунке 19.

Рисунок 19 — плата микроконтроллера STM32F407

Усилитель принимаемого сигнала на основе микросхемы операционного усилителя LMC6482, который представлен на рисунке 20, а усилитель излучаемого на основе микросхемы TDA7297 на рисунке 21.

Рисунок 20 — Усилитель принимаемого сигнала

Рисунок 21 — Усилитель излучаемого сигнала

Контроллер шаговых двигателей на основе полевых транзисторов IRF540N представлен на рисунке 22.

Рисунок 22 — Контроллер шаговых двигателей

3.2 Описание эксперимента

Для проведения эксперимента необходимо наладить установку. Установка состоит из ванны с иммерсионной жидкостью, приемника и излучателя, соединенных вместе, преграды из поликорбаната, и скрытого объекта в виде металлической решетки. Приемник и излучать работают на частоте от 150 до 250 кГц. Преграда находится на высоте 26 мм от верхней границы приемопередающего модуля. В качестве иммерсионной жидкости взяли воду, так как контраст плотности воды и твердых предметов намного меньше, чем воздуха. Показатель преломления в поликорбанате 0.6 относительно воды, следовательно скорость звука становится больше, чем в фоновой среде.

19 стр., 9426 слов

Выпускная работа содержит страницу рисунка использованных

... применения ПИД-регулятора является управление температурой в определенной системе [4]. Структура ПИД-регулятора представлена на рисунке 1.1. Рисунок 1.1 — Структура ПИД-регулятора Обычно ПИД-регулятор используется ... ПИД-регулятора нужно учитывать возникновение статистической ошибки, что будет влиять на стабилизацию значения температуры. При работе с другими режимами ПИД-регулирования влияние ...

Рисунок 23 – Вид установки изнутри.

Рисунок 24 – Вид установки снаружи

На рисунке (25) представлено восстановленное изображение методом Столта. Отчетливо видно, что скрытый объект находится на неодинаковой глубине. И изображение объекта восстановлено не совсем корректно.

  • 2 z, cm
  • 4
  • 6
  • 10 -5 0 5 10

x, cm

Рисунок 25 – Восстановленное изображение металлической решётки без

учёта влияния преграды

Можно видеть, что прутки решётки расположенные под поликарбонатовой пластиной визуализированы выше, чем прутки, находящиеся в прямой видимости. Это связано с тем, что скорость звука в поликарбонате выше, чем в воде, из-за этого рассеянный сигнал приходит раньше, что и приводит к смещению изображения рассеивателей вверх.

3.3 Восстановление изображений с учётом влияния неоднородных

преград

При учёте влияния неоднородных преград, результат восстановленного изображения значительно улучшается. Положение скрытого объекта находить на одинаковой глубине(рис 13).

Четкость изображения улучшилась.

  • 2

z, cm

  • 4
  • 6
  • 10 -5 0 5 10

x, cm

Рисунок 26 – Восстановленное изображение металлической решётки с

учётом влияния преграды

После учёта преломления в фоновой преграде изображение прутков расположенных за преградой сместилось на туже высоту, что и изображение прутков в прямой видимости.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложен метод томографии через неоднородные преграды. 2. Метод проверен результатами численного моделирования и

экспериментально. 3. Показано, что учет влияния фоновых неоднородностей

предложенным методом позволяет корректно восстановить

изображение рассеивающих объектов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/ultrazvukovoy-metod-issledovaniya/