Измерение амплитуды колебаний торца ультразвукового излучателя

[NOPROBLEM]

Это будет обеспечиваться схемой? А можно все-таки немного набросать ее хоть на бумаге? А то я электронщик мягко говоря не очень хороший, а так будет уже с чем с людьми посоветоваться.

Нет, способом съема. Емкостная наводка от синусоидального возбуждения имеет сдвиг по фазе вперед, индуктивная-назад. Конкретная конструкция имеет стабильное и вполне определенное соотношение той и другой связи.
Насчет схемы. Принцип я набросал словами. Конкретную реализацию надо делать, последовательно устраняя мелкие ошибки и погрешности, поскольку я таких схем не делал, а это серьезный объем экспериментальных проверок. Я полагаю, что эту работу полезнее проделать Вам, тем более, что Вы сами признаете необходимость повышения своей квалификации. Выполнение конкретной работы куда полезнее для этого, чем чтение кучи статей.

Правильно ли я понимаю, что сам микроскоп нужно будет установит прямо напротив торца излучателя? Чтобы была увидеть возможность эту амплитуду. Если мы поставим под углом к торцу уже ничего не измеришь, так как разные точки будут видны под разными углами?

Ну, на самом деле это не обязательно. Если Вы установите его под углом, то будете иметь уменьшение результата, пропорционально косинусу угла. Поскольку тот невелик, то косинус не сильно от 1 отличается. К тому же все углы неизменны и могут быть учтены при точных измерениях.

[Shov]

Кстати, рассматривая все это с помощью USB-микроскопа нужно учитывать, что частота развертки изображения где-то сопоставима с частотой колебаний и может получиться, что мы так и не увидим некоторые положения луча... Нужен или обычный микроскоп или фотопленка, например, для фиксации самых крайних положений....

[spartakchamp]

Как итог два варианта, которые можно использовать в производственный условиях:

- контактным способом с использованием винта с мелким шагом и отслеживания начала контакта;
- способом на основе стробоскопического эффекта.

[NOPROBLEM]

Кстати, рассматривая все это с помощью USB-микроскопа нужно учитывать, что частота развертки изображения где-то сопоставима с частотой колебаний и может получиться, что мы так и не увидим некоторые положения луча... Нужен или обычный микроскоп или фотопленка, например, для фиксации самых крайних положений....

Вынужден не согласиься! Стандартный телевизионный сигнал имеет частоту развертки 50 Гц, нестандартные USB камеры и прочие устройства обычно около 30 кадров в секунду. Причем, накопление на фотоприемнике на всех ячейках идет параллельно, при малой освещенности весь кадр, при бОльшей - только часть (т.н. электронная диафрагма) Так что если мишень освещать короткими импульсами изображения с частотой 18 кГц, 9 кГц, 4,5 кГц или даже 2,25 кГц то будем иметь изображение, ничуть не хуже чем при непрерывном освещении неподвижной детали. Естественно, чтобы не было смазывания, смена изображения в соседних кадрах должна быть незначительной, но и тут особо беспокоиться не стоит - то, что не успеет разглядеть телекамера и глазом тоже не заметишь, их параметы совпадают. А при болшОй освешенности (малых временах электронной диафрагмы) смазывания даже при бОльших скоростях изменения не будет, просто кадр от кадра будут сильнее отличаться, но в каждом кадре будет четкая, несмазанная картинка.

[Papimas]

А что касается не очень точной оценки, то применяем обычный индикатор часового типа (те которые имеют шкалу 2 мкм). Прижимаем его головку к торцу (сам индикатор расположен на стойке) и показания стрелки при включении ультразвука расплываются. Нормально можно оценить.

Если к подвижной штанге индикатора приделать "тормоз", с помощью прижима например, плоская пружина, так, чтобы в свободном состоянии штанга не могла перемещаться под усилием возвратной пружины самого индикатора. У Вас получиться индикатор "максимального" значения, как медицинский термометр.
Прижать индикатор к торцу выключенного излучателя, установить ноль, включить излучатель. Главное не переусердствовать с прижимом подвижной стойки индикатора, чтобы не деформировать поверхность торца излучателя.
Таким образом достаточно точно измеряли ход линейного двигателя на частотах до 80 Гц и перемещении до 1 мм. У Вас килогерцы, попробуйте может поможет...

[6kos66]

вот стробоскопический эффект.
уже опробованный и проверенный, уже запатентованный 2006 г.

просто в электронике не силен, можно ли реализовать пункт 30 на 5 странице?
точнее первые 3 узла на фигуре 4?
и как это можно реализовать?
и желательно фазовый сигнал воль в 5

[кустомер]

Прочитал ПДФ. Идея очень наворочена, с разными цветами((((
Я предложил бы взять ее за основу, но сделать проще:
подсветить одним светодиодом, работающим короткими импульсами.
Поскольку длительность свечения 1/1000 периода, то средняя яркость будет в 1000 раз меньше. Т.е. светодиод должен быть сверхъяркий.
Ну а дальше всё просто.
Запитываем этот светодиод от одновибратора, настроенного на нужную длительность импульса. А одновибратор синхронизируем от генератора, питающего УЗ. Через регулируемую задержку (сначала попробовать просто RC).
Измерение:
Крутим ручку регулировки задержки - видим в микроскопе, как торец смещается от одного положения к другому в зависимости от положения ручки регулировки.
Ну и, меряем по шкале окуляра разницу найденных крайних положений...

[Maxim39]

Может не в тему, но нельзя ли использовать пьезоэлемент, и измерять в зависимости от сжатия напряжение на выходе?

[кустомер]

Можно, но как откалибровать тот пьезоэлемент на микроны смещения?

[6kos66]

Излучатель колеблется с частотой 18кГц. пьезоэлемен скорее всего просто не поспеет за этим.
к примеру http://femto.com.ua/articles/part_2/2579.html
на этой схеме регулятором как я понимаю можно назначить емкость?
http://www.saprcentr.ru/content/view/474/32/
Прошу прощения, но в схемах не очень силен)))
какую схему лучше использовать?