Методи та засоби підвищення точності вимірювання просторово-часових характеристик ультразвукових лінійних фазованих антенних решіток

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМосолаб, Олексій Олександрович
dc.contributor.degreedepartmentАвтоматизації експериментальних дослідженьuk
dc.contributor.degreefacultyАвiацiйних i космiчних системuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2016-12-06T08:57:07Z
dc.date.available2016-12-06T08:57:07Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenThe study is dedicated to creation of new and improvement of existing methods and tools for accuracy improving of spatio-temporal characteristics measurements of ultrasound phased arrays. The study involves spatio-temporal characteristics measurement errors analysis. This allowed to identify errors that most affect the accuracy of measurements. Mathematical models of systems for ultrasound phased arrays spatio-temporal characteristics measurements with simultaneous and individual transmission based on traditional method and method of superposition are developed. Measurement errors models of systems for spatio-temporal characteristics measurements are analyzed. Systems for ultrasound linear phased arrays spatio-temporal characteristic measurements with simultaneous and individual transmission are designed for experimental research. The calculation and experimental research of metrological characteristics of the transmission and reception paths of designed systems are done. Comparative analysis between theoretical spatio-temporal characteristics without measurement errors and with measurement errors and experimental spatio-temporal characteristics is done. Uncertainty parameters of ultrasound phased array spatio-temporal characteristics measurements are determined. It is shown that method with individual transmission allows to improve accuracy of spatio-temporal characteristics measurements in comparison to traditional method with simultaneous transmission.en
dc.description.abstractruРабота посвящена созданию новых и усовершенствованию существующих методов и средств повышения точности измерения пространственно-временных характеристик (ПВХ) ультразвуковых линейных фазированных антенных решеток (ФАР) пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП). В диссертационной работе классифицированы погрешности, возникающие при измерении ПВХ ультразвуковых линейных ФАР ПЭП. Это позволило выделить погрешности, которые имеют наибольшее негативное влияние на точность измерения ПВХ, а именно – погрешности, обусловленные амплитудными и фазовыми отклонениями выходного напряжения многоканальных трактов излучения и приема. Созданы математические модели систем измерения ПВХ линейных ФАР с совместным и индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей в режиме излучения импульсных сигналов, которые реализуют традиционный метод и метод суперпозиции. На основе созданных математических моделей разработаны методики и программное обеспечение для проведения численных расчетов ПВХ ультразвуковых линейных ФАР ПЭП в режиме излучения импульсных сигналов с учетом погрешностей измерения. Разработаны математические модели погрешностей систем измерения ПВХ линейных ФАР с совместным и индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей. Проведен сравнительный анализ математических моделей погрешностей систем измерения. Показано, что система измерения ПВХ с индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей обеспечивает меньшую погрешность измерения, чем система измерения с совместным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей. Созданы системы измерения ПВХ ультразвуковых линейных ФАР с совместным и индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей для проведения экспериментальных исследований при нагрузке на сталь в режиме излучения импульсных сигналов. Проведены расчет и экспериментальные исследования метрологических характеристик трактов излучения и приема систем измерения ПВХ. Для системы измерения ПВХ ультразвуковых линейных ФАР с индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей приведен разработанный алгоритм интерполяции сохраненных отсчетов принятых сигналов, который позволяет ввести идентичные временные задержки с повышенной точностью в программируемом многоканальном тракте приема, благодаря чему достигается повышенная точность измерения параметров ПВХ в режиме излучения импульсных сигналов. Разработанные системы обеспечивают измерение ПВХ ультразвуковых линейных ФАР ПЭП в диапазоне частот от 1,0 до 10,0 МГц в секторе сканирования от 0° до 45° и могут быть использованы при разработке и производстве ультразвуковых дефектоскопов-томографов на основе линейных ФАР ПЭП, которые предназначены для неразрушающего контроля изделий из металлов. Представлены конструктивные и электроакустические параметры исследуемой 12-ти элементной ультразвуковой линейной контактной ФАР ПЭП с номинальной частотой 2,25 МГц. Проведен сравнительный анализ между теоретическими ПВХ без учета и с учетом погрешностей измерений и экспериментальными ПВХ. Определены параметры неопределённости результатов измерения ПВХ ультразвуковых линейных ФАР ПЭП. Показано, что метод измерения ПВХ ультразвуковых линейных ФАР ПЭП с индивидуальным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей, в отличие от традиционного метода с совместным возбуждением пьезоэлектрических преобразователей, позволяет в режиме излучения импульсных сигналов повысить точность измерения параметров ПВХ, а именно: ширины характеристики направленности на 5 % и длительности временной характеристики на 2 %.ru
dc.description.abstractukРоботу присвячено удосконаленню існуючих і розробленню нових методів та засобів підвищення точності вимірювання просторово-часових характеристик (ПЧХ) ультразвукових (УЗ) лінійних фазованих антенних решіток (ФАР) п’єзоелектричних перетворювачів (ПЕП). У роботі здійснено класифікацію похибок, які виникають при вимірюванні ПЧХ ультразвукових лінійних ФАР ПЕП. Це дозволило виділити похибки, які мають найбільший негативний вплив на точність вимірювання параметрів ПЧХ. Розроблено математичні моделі систем вимірювання ПЧХ лінійних ФАР із сумісним та з індивідуальним збудженням ПЕП, що реалізують традиційний метод та метод суперпозиції. Проведено порівняльний аналіз математичних моделей похибок систем вимірювання. Створено системи вимірювання ПЧХ ультразвукових лінійних ФАР ПЕП із сумісним та з індивідуальним збудженням. Проведено розрахунок та вимірювання метрологічних характеристик трактів випромінювання та прийому систем. Проведено порівняльний аналіз між теоретичними ПЧХ без урахування та з урахуванням похибок вимірювання і експериментальними ПЧХ. Визначено параметри непевності результатів вимірювання ПЧХ ультразвукових лінійних ФАР ПЕП. Показано, що метод вимірювання ПЧХ лінійних ФАР з індивідуальним збудженням, на відміну від традиційного методу із сумісним збудженням, дозволяє підвищити точність вимірювання параметрів ПЧХ.uk
dc.format.page23 с.uk
dc.identifier.citationМосолаб, О. О. Методи та засоби підвищення точності вимірювання просторово-часових характеристик ультразвукових лінійних фазованих антенних решіток : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.01.02 – стандартизація, сертифікація та метрологічне забезпечення / Мосолаб Олексій Олександрович. – Київ, 2016. – 23 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/18229
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectфазована антенна решіткаuk
dc.subjectп’єзоелектричний перетворювачuk
dc.subjectпросторово-часова характеристикаuk
dc.subjectсуперпозиціяuk
dc.subjectхарактеристика напрямленостіuk
dc.subjectphased arrayen
dc.subjectpiezoelectric transduceren
dc.subjectspatio-temporal characteristicsen
dc.subjectsuperpositionen
dc.subjectdirectivity patternen
dc.subjectфазированная антенная решеткаru
dc.subjectпьезоэлектрический преобразовательru
dc.subjectпространственно-временная характеристикаru
dc.subjectсуперпозицияru
dc.subjectхарактеристика направленностиru
dc.subject.udc006.91:53.082.4](043.3)uk
dc.titleМетоди та засоби підвищення точності вимірювання просторово-часових характеристик ультразвукових лінійних фазованих антенних решітокuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.01.02 – стандартизація, сертифікація та метрологічне забезпеченняuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Mosolab_aref.pdf
Розмір:
1.16 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (АЕД ФАКС)
Автореферати (вільний доступ)