Возбуждение пьезокерамики (УЗ преобразователь), 200-250 В, 1-2 Мгц частота Опции

[stells]

Радиоимпульс в противофазе - тоже хорошо. Хотя для видеоимпульса -эта схема - не очень

что значит "в противофазе"? в смысле двуполярный? и какая схема "не очень"?

[bullit]

Система такая: скважинный прибор идет в трубе (диамтры от 100 до 245, и даже 300 бывает; толщина от 6 до 16 мм), центрирован, и вращающаяся головка сканирует трубу. За трубой цемент шириной до 15 см или вода, или даже газ, или просто парода. Контакт может быть, а может и не быть.
Растояние от преобразователя до стенки от 20-50 мм(толщина жидкости, читай). Но это дела коструктивные. И "плясать" будем от требований, а не от конструкции.
Жидкость в основном вода, возможны взвеси и примеси. Плотность до 1,2. Возможно присутствие растворенного газа.
Я прекрсно понимаю, что условия скважины для УЗ контроля не идеальные, но всё это учитывается, и заказчик это прекрасно понимает.
Мне необходимо "выжать" по максимуму.
Вот Вы Владимир говорите уверен ли я что будет отражение от противоположной стенки, так если 2-ая отраженка "наложится" на 1-ую отраженку то как тут определить??? А почему накладывается? потому что импульс зондирующий длинный. При 3-6 периодах, к концу хвоста придет отраженка, если она пройдет толщину в 30-40 мм стали.

Тем более я пообщался с одним специалистом, он сказал что надо пробывать, вполне может получиться, и поможет только короткий зонд. импульс.

[Владимир]

Система такая: скважинный прибор идет в трубе (диамтры от 100 до 245, и даже 300 бывает; толщина от 6 до 16 мм), центрирован, и вращающаяся головка сканирует трубу. За трубой цемент шириной до 15 см или вода, или даже газ, или просто парода. Контакт может быть, а может и не быть.
Растояние от преобразователя до стенки от 20-50 мм(толщина жидкости, читай). Но это дела коструктивные. И "плясать" будем от требований, а не от конструкции.
Жидкость в основном вода, возможны взвеси и примеси. Плотность до 1,2. Возможно присутствие растворенного газа.
Я прекрсно понимаю, что условия скважины для УЗ контроля не идеальные, но всё это учитывается, и заказчик это прекрасно понимает.
Мне необходимо "выжать" по максимуму.
Вот Вы Владимир говорите уверен ли я что будет отражение от противоположной стенки, так если 2-ая отраженка "наложится" на 1-ую отраженку то как тут определить??? А почему накладывается? потому что импульс зондирующий длинный. При 3-6 периодах, к концу хвоста придет отраженка, если она пройдет толщину в 30-40 мм стали.

Тем более я пообщался с одним специалистом, он сказал что надо пробывать, вполне может получиться, и поможет только короткий зонд. импульс.

То есть вам нужен скважинный ультразвукавой круговой сканер (телевизор
Это проще с той стороны, что наплевать, если когда и не придет. На следующем кругу придет. И Оценка качественная. Какая тут метрология. Да иможно не совмещать излучатель и приемник. Это еще больше упростит. Да и главное меряете что получтся (время и амплитуду отраженки) а геофизики сами расшифровывать будут

[bullit]

Ага, телевизор!
Да тока надо совершенствовать имеющуюся аппаратуру. И начал именно с преобразователей.
По поводу преобразовтеля, Вы предлогаете раздельно-совмещенный чтоли? У него ведь фокусировка есть. Или я не прав? А у нас растояние меняться может в процессе каротажа, пусть не намного но всякое может быть.
По поводу "расшифровки", так и это входит в мои задачи. Так сказать инфу обрабатывать тоже нужно. Поди КИПовцам объясни чё почём.

Измерение толщины стенки это тока одна задача, дальше контакт с породой/цементом (низкочастотным), и т.д. Говорю же, по максимуму выжать из УЗК.

[Владимир]

Ага, телевизор!
Да тока надо совершенствовать имеющуюся аппаратуру. И начал именно с преобразователей.
По поводу преобразовтеля, Вы предлогаете раздельно-совмещенный чтоли? У него ведь фокусировка есть. Или я не прав? А у нас растояние меняться может в процессе каротажа, пусть не намного но всякое может быть.
По поводу "расшифровки", так и это входит в мои задачи. Так сказать инфу обрабатывать тоже нужно. Поди КИПовцам объясни чё почём.

Измерение толщины стенки это тока одна задача, дальше контакт с породой/цементом (низкочастотным), и т.д. Говорю же, по максимуму выжать из УЗК.

Видел теливизор, и результаты его обработки.
Вещи конечно интересная, но окстись за три месяца.
А по поводу сложности.--- Да там любая информация полезна. Лишь бы цепляло и можно было с чемто сопоставить В этом смысле все пойдет. Ну лучше когда лучше

[jam]

Доброго времени суток всем!

Есть пьезокерамика (ПК). Необходимо "излучить" 1-2 периода зондирующего импульса.
Резонансная частота 1-2 Мгц. Напряжение 100-250 В.
Механически (акустически) преобразователь задемпфирован. Но получит с него короткий импульс не удается. Минимум 4-6 периодов. А это очень много.
Кто сталкивался? Как правильно возбуждать ПК?
Заранее большое спасибо!

Короткие импульсы делать не доводилось - но с керамикой работал.
Электрически демпфировать её сложно - проблема в низком коэффициенте электромеханической связи - типично Е33 - 0.3 - любая масса на керамике только уменьшает его - соответственно 5-6 периодов которые Вы наблюдаете это механические колебания. В противофазе можно задавить только одну какую-то частоту - у керамики много взяких резонансев и хотя они так сказать кратные, но не совсем из за влияния ёмкости и различных свойств керамики на разных частотах.
Конечно демпфирующий импульс не помешает, но основное внимание нужно уделить механике - стараться получить минимальную задемпфированную массу.
Есть ещё керамика с увеличенным Е33 порядка 0.6. Её конечно электрически демпфировать будет проще.

[Владимир]

5-6 периодов .

Оно где-то так. Хотя что считать за период.
Добивались получать максимум на приемнике на втором-третьем пике. Для таких задач это более чем достаточно

[stells]

В противофазе можно задавить только одну какую-то частоту - у керамики много взяких резонансев и хотя они так сказать кратные, но не совсем из за влияния ёмкости и различных свойств керамики на разных частотах.
Конечно демпфирующий импульс не помешает, но основное внимание нужно уделить механике - стараться получить минимальную задемпфированную массу.

наверное так оно и есть. я попробовал подать второй демпфирующий импульс, а получил еще еще большее время затухания... в общем, в лоб как всегда не получается

[bullit]

любая масса на керамике только уменьшает его - соответственно 5-6 периодов которые Вы наблюдаете это механические колебания

Конечно демпфирующий импульс не помешает, но основное внимание нужно уделить механике - стараться получить минимальную задемпфированную массу

Механические колебания самой керамики? или демпфера? что-то я запутался...
Как это масса мешает? Ведь как я понимаю, основная задача демпфера, это высокое акустическое сопротивление, которое выше или равно самой керамики.
Или я не прав??? По какому принципу выбирать и демпфировать керамику?

Включать в противофазе можно, но так тяжело подобрать время "включения" и удержания, что... гемор короче...

[jam]

Механические колебания самой керамики? или демпфера? что-то я запутался...

Колебания керамики вместе с демпфером. Конструкция демпфера должна быть симметричной, чтоб не возникали крутильные и прочие колебания.

Как это масса мешает? Ведь как я понимаю, основная задача демпфера, это высокое акустическое сопротивление, которое выше или равно самой керамики.
Или я не прав??? По какому принципу выбирать и демпфировать керамику?

Представте себе два связанных колебательных контура с коэффициентом индуктивной связи 0.3 (как трансформатор). Явно , что даже если закоротить первичную обмотку - то вторичная будет совершать колебания. При Е33 0.3 это будет грубо говря 3 колебания. Если увеличить массу, запасённая механическая энергия увеличится, а энергия запасённая в элекрическом поле керамики останется неизменной, что и приводит к уменьшению электромеханической связи. Это касается электрического демпфирования. Понятно , что таким образом короткого импульсa не получить.
Остаётся ещё механическое демпфирование - это должен быть плотный низкодобротный материал. На практике занимался обратной задачей - получения минимальных потерь, но по ощущениям, материал должен быть с плотностью как у керамики (3.5г\см3). Керамику нужно выбирать по максимальному E33.

[jam]

P.S Насколько я понял керамика сейчас запитана от источника тока .
Попробуйте поставить повторитель на полевичке - т.е источник напряжения - будет ли разница?

[alexkok]

Механические колебания самой керамики? или демпфера? что-то я запутался...
Как это масса мешает? Ведь как я понимаю, основная задача демпфера, это высокое акустическое сопротивление, которое выше или равно самой керамики.
Или я не прав??? По какому принципу выбирать и демпфировать керамику?

Нашел у себя в закромах пару книг по этой тематике, выложу после выходных.
Суть в том, что короткий однополярный импульс получить можно, но нужна на порядок более широкополосная керамика.

[Myron]

Суть в том, что короткий однополярный импульс получить можно, но нужна на порядок более широкополосная керамика.

Дмаю, что в этом и загвоздка. Полагаю, что надо работать как можно ниже резонанса керамики, или брать керамику с резонансом много выше частоты возбуждения - в 3-5 раз, как минимум, и при этом сглаживать фронты возбуждения относительно длинного импульса по cos в квадрате или что-то близко чтобы избежать серьезного звона. Звон будет все равно на резонансах, ну его уже можно будет отфильтровать на преме, так как частоты сигнала много ниже.

[jam]

Дмаю, что в этом и загвоздка. Полагаю, что надо работать как можно ниже резонанса керамики, или брать керамику с резонансом много выше частоты возбуждения - в 3-5 раз, как минимум, и при этом сглаживать фронты возбуждения относительно длинного импульса по cos в квадрате или что-то близко чтобы избежать серьезного звона. Звон будет все равно на резонансах, ну его уже можно будет отфильтровать на преме, так как частоты сигнала много ниже.

Намного ниже резонанса называется актуатор. Если взять очень маленькую керамику, сомнительно, что она способна отдать какую-то вменяемую мощность. Намного выше резонансов не реально, поскольку вся мощность уйдёт в ёмкость керамики , а выходной импульс будет очень слабым и всё равно на частотах близких к резонансным - это как ударное возбуждение контура.
Есть две идеи
1. удар, т.е имеется какой-то хитрый зазор, позволяющий выделить наибольшую амплитуду из пакета колебаний.
2. много-много отдельных маленьких излучателей

[Myron]

...и всё равно на частотах близких к резонансным - это как ударное возбуждение контура.

А можно ли для выделения основного импульса шунтануть керамику после основного импульса электрически, чтобы не возиться с мех демпфированием? И пусть себе затухают мех колебания, шунт подавит сигнал.