Измерение амплитуды колебаний торца ультразвукового излучателя

spartakchamp · 19.05.2011, 18:47

Делал эксперименты по ультразвуковому резанию древесины и амплитуду колебаний ножа измерял с помощью USB-микроскопа Webbers F2cn
http://www.foto.ru/articles/?article...scopes_webbers

Для калибровки нашли объект-микрометр. Вот так выглядел миллиметр при максимальном увеличении:

Ну и дальше измерялись различные амплитуды (просто по сравнению картинки с объектом-микрометром)

Например, 0 мкм:

14 мкм:

Теперь стоит следующий вопрос. Необходимо измерять амплитуду ультразвуковых колебаний торца ультразвукового излучателя ПМС-15А-18

А вот так он (торец) выглядит:

Вот не знаю, что можно придумать, чтобы реализовать можно была самому. Микроскоп здесь не очень подойдет, так как колеблющаяся поверхность весьма большая (и вполне можно допустить, что колеблется не вся как единое целое). Лазерный интерферометр от "Брюэль и Кьер" предложили за 15000 евро (с ума сойти) Что-то индуктивное в голову приходит, но как это реализуется?

Амплитуда колебаний до 15 мкм, частота колебаний 18 кГц, требуемая точность +/- 1 мкм хотя бы.

VladimirIvan · 19.05.2011, 18:51

Если попробовать емкостной способ?

spartakchamp · 19.05.2011, 18:54

А подробнее?

Понятно, что суть в том, что колеблющийся торец это одна обкладка, надо сделать какую-нибудь неподвижную пластину (другая обладка) и измерять изменение емкости за счет перемещения одной из обкладок.

Но как это на практике реализовать? Как будет выглядеть электрическая схема хотя бы?

kard · 19.05.2011, 19:23

Мы измеряли у подобных преобразователей с концентраторами "катетометром" (это тот же микроскоп только измеряет с большого расстояния). Емкостной или индуктивный вариант можно попробовать КУ-метром, но потребуется тарировка...
А точные измерения можно сделать теневым или интерференционным методом с лазером. Пошарьте в интернете "оптические измерения".
kard
PS Это НИР/диссертация?

spartakchamp · 20.05.2011, 07:03

Это с магистрами пока работаем. Если будет что-то получаться, то тогда уже НИР и диссертация.

А с лазером: я обращался в "Брюэль и Кьер" - у них есть лазерные интерферометры. Но цена 15000 евро. Или такую вещь можно легко реализовать самому?

kard · 20.05.2011, 08:19

Или такую вещь можно легко реализовать самому?

Можно, но требуется тонкая юстировка и т.п. Писать это очень долго..
Ищите в интернете или подходите, если в Москве.
kard

VladimirIvan · 20.05.2011, 09:16

Сообщение от spartakchamp

Как будет выглядеть электрическая схема хотя бы?

принцип миноискателя на биениях, два генератора, один кварцованный другой самоблуд с подстройкой, только вместо индуктивного датчика (миноискатель) емкостной. далее смеситель, ФНЧ, частотомер. Сложности могут быть с калибровкой.
Можно использовать измерительную часть микрометра для крепления обкладки.

spartakchamp · 20.05.2011, 11:28

Сообщение от VladimirIvan

Можно использовать измерительную часть микрометра для крепления обкладки.

Ну или можно дифференциальный винт сделать.

А для калибровки микроскоп этот же использовать. Как колеблется кромка торца все равно микроскопом можно будет увидеть.

DK · 20.05.2011, 11:43

А может с лазером поиграться? на плоскость зеркало наклеить и измерять размер пятна отраженного - задачка из школьного курса геометрии.

spartakchamp · 20.05.2011, 12:44

Думали про это.
Вроде если исходная амплитуда будет даже 12 мкм, то чтобы получить где-нибудь на стене полоску отраженного света длинной 5...10 мм, то надо на большое расстояние отойти от излучателя (отражателя на нем).

В цеховых условиях места нет столько.

Хотя попробую точнее прикинуть.