Методы и технические средства детектирования фонограмм акустически активных объектов

• Автор: Мелуа, Анри Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.02.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Некоторые теоретические аспекты в проблеме разработки первичных пьзоэлектрических преобразователей
1.1. Наиболее распространенные уравнения пьезоэффекта
1.2. Колебания стержня в электрическом поле, перпендикулярном его толщине. Поперечный пьезоэффект
1.3. Основы методики расчета резонансных частот пластин, совершающих контурные колебания
1.4. Анализ некоторых элементов в упругих полях прямоугольных пьезопластин
1.5. Пьзоэлектрические материалы, применяемые при разработке первичных преобразователей
Выводы по разделу
2. Методы и технические средства детектирования акустически активных механических объектов
2.1. Пьезоэлектрический акселерометр на базе пьезопластины, колеблющейся по толщине
2.2. Функциональная и электрическая схемы электронного стетоскопа
2.3. Конструктивные особенности электронного стетоскопа, предназначенного для диагностики узлов автомобильного двигателя
2.4. Основы методики детектирования механических акустически активных объектов на примере узлов автомобильного двигателя
Выводы по разделу
3. Методы и технические средства детектирования акустически активных биологических объектов
3.1. Пьезоэлектрический акселерометр на базе пластин,
совершающих контурные колебания и расположенных на круговой базе
3.2. Функциональная и электрическая схемы электронного стетоскопа, предназначенного для диагностики акустически активных
биологических объектов
3.3. Некоторые особенности механической части стетоскопа
3.4. Основы методики аускультативной диагностики биологических объектов
Выводы по разделу
4. Программное обеспечение электронного стетоскопа, оснащенного компьютером
4.1. Характеристика цифровых методов обработки аудиоданных
4.2. Аппаратные требования к вычислительному блоку
4.3. Требования к цифровому преобразованию аналоговых сигналов
4.4. Некоторые требования к построению математической модели. Общая характеристика используемых сигналов
4.5. Алгоритмы обработки данных
4.6. Интерфейс управления и визуализации данных
4.7. Интерфейс управления программным обеспечением электронного стетоскопа
4.8. Передача данных и средства удаленного контроля. Средства и способы передачи данных
Выводы по разделу
Основные выводы и результаты диссертационной работы
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Контроль качества конструкций и изделий так же, как и изучение физикомеханических характеристик материалов, является важной задачей в различных отраслях промышленности.
В настоящее время широко используются многочисленные методы и технические средства, которые позволяют осуществлять контроль различных материалов и изделий на всех стадиях технологических процессов [1]. Наибольшее распространение для решения указанных задач получили акустические методы и средства контроля, основанные на использовании процессов излучения, приема, распространения и отражения упругих акустических волн [2].
Акустические методы подразделяются на активные и пассивные. Активные акустические методы используют излучение и прием упругих волн и анализ параметров, возникающих в объекте контроля или его части бегущих или стоячих акустических колебаний.
Активные методы, в которых применяются бегущие волны, подразделяют на две подгруппы: методы, основанные на прохождении или отражении упругих волн, а также методы, использующие их комбинацию [1].
Методы прохождения предполагают наличие в технических средствах измерения двух пьезоэлектрических преобразователей: излучателя и
приемника и, как правило, они располагаются с разных сторон объекта контроля.
В этой группе методов широко используется амплитудно-теневой метод, основанный на регистрации изменений амплитуды прошедшей волны за счет наличия в контролируемом объекте либо дефекта (трещина, раковина), либо

рй2и = —[ба** ідх + Іду] рПгу = -[ао /дх + ди/ду]
(1.3.6)
Уравнения (1. 3. 2) описывают движение анизотропного, но не пьезоэлектрического тела. Для того, чтобы учесть напряжения, возникающие в теле под влиянием пьезоэффекта, необходимо воспользоваться системой
соотношений (1.1. 36)
Величины Су входят с индексом Е, указывающим на то, что модули упругости измеряются при постоянном поле. Три последних члена в правой части каждого уравнения характеризуют пьезоэффект. Так как толщина рассматриваемого тела мала, а электрическое поле направлено вдоль оси г, единственной отличной от нуля компонентой поля будет Е2, в то время как Ех=Еу=0. Из соотношения (1.3. 7) с учетом того, что Ег * 0 получим
где Є31, е32, е36 - пьезоэлектрические модули.
Предполагается, что ось т перпендикулярна главной плоскости бесконечно длинной тонкой пластины. Длина пластины направлена вдоль оси х, а ширина совпадает с направлением оси у.
Учтем условие (1. 3. 5) и запишем уравнение для напряжения -стиз (1.
1. 11)
а* = СЕу Є) - Єкі Ек
(1.3. 7)
Отсюда
(1. 3. 11)