Academic Journal
NVESTIGATION OF TRANSMISSION CHARACTERISTICS OF DISC CAPACITY CONVERTER IN THE MODE OF EXCITATION OF ULTRASOUND RELAY WAVES
| Τίτλος: | NVESTIGATION OF TRANSMISSION CHARACTERISTICS OF DISC CAPACITY CONVERTER IN THE MODE OF EXCITATION OF ULTRASOUND RELAY WAVES |
|---|---|
| Πηγή: | Український метрологічний журнал; № 3A (2020): Доповіді ХIІ Міжнародної науково-технічної конференції "МЕТРОЛОГІЯ ТА ВИМІРЮВАЛЬНА ТЕХНІКА" ("МЕТРОЛОГІЯ–2020"); 56-60 Украинский метрологический журнал; № 3A (2020): Доклады ХIІ Международной научно-технической конференции "Метрология и измерительная техника" ("МЕТРОЛОГИЯ-2020"); 56-60 Ukrainian Metrological Journal; № 3A (2020): Reports of the XII International Scientific and Technical Conference "Metrology and Measuring Techniques"; 56-60 |
| Στοιχεία εκδότη: | ННЦ "Институт метрологии", 2020. |
| Έτος έκδοσης: | 2020 |
| Θεματικοί όροι: | ємнісний перетворювач, поверхнева щільність сил Кулона, збудження ультразвукових хвиль поверхневими навантаженнями, амплітудний множник радіально поширюючоїся хвилі Релея, хвильова характеристика перетворювача в режимі випроміню-вання, УДК 621.311.25+621.039+621.311.22+620.179.16, capacitive transducer, surface density of the Coulomb forces, ultrasonic waves excitation by surface loads, amplitude factor of a radially propagating Rayleigh wave, wave characteristic of the transducer in the radiation mode, UDC 621.311.25+621.039+621.311.22+620.179.16 |
| Περιγραφή: | A mathematical model of a capacitive ultrasonic transducer is designed allowing to emit ultrasonic vibrations into an electrically conductive product. The influence of a polarizing electrostatic field on the Coulomb forces formation in the surface layer of a metal sample is determined. A closed solution to the electrostatics problem is obtained for a piecewise homogeneous medium in which a half-space is filled with metal having finite values of electrical conductivity and magnetic permeability. An expression is obtained for calculating the surface density of a static electric charge on the metal sample surface. The main influencing factors that determine the spatial distribution of the charge density on the product surface, which will form the radiation pattern and power of the emitted ultrasound field, are defined. As part of the mathematical model of a capacitive sensor in the mode of converting electric energy to high-frequency mechanical (ultrasonic) energy in metals, closed solutions for electrostatics and electrodynamics problems are constructed in relation to a piecewise-homogeneous medium in which a half-space is filled with metal having finite values of electrical conductivity and magnetic permeability. It is determined that a capacitive disk transducer excites forces acting normally to the surface of electrically conductive products. A quantitative assessment of the surface density of the Coulomb forces is made. The main factors determining the sensitivity of a capacitive disk transducer are specified. Розроблено математичну модель ємнісного ультразвукового перетворювача, призначеного для випромінювання ультразвукових коливань в електропровідний виріб. Розглянуто вплив поляризуючого електростатичного поля по формуванню сил Кулона в поверхневому шарі металевого зразка. Отримано замкнутий розв'язок задачі електростатики для кусково-однорідного середовища, в якій напівпростір заповнений металом з кінцевими значеннями електричної провідності і магнітної проникності. Отримано вираз для розрахунку поверхневої щільності статичного електричного заряду на поверхні металевого зразка. Виявлено основні впливаючі фактори, що визначають просторовий розподіл щільності зарядів на поверхні виробу, які будуть формувати діаграму спрямованості і потужність випромінюючого ультразвукового поля. В рамках математичної моделі сенсора ємнісного типу в режимі перетворення електричної енергії в високочастотну механічну (ультразвукову) в металах побудовані замкнуті рішення задач електростатики та електродинаміки для кусково-однорідного середовища, в якій напівпростір заповнений металом з кінцевими значеннями електричної провідності і магнітної проникності. Показано, що дисковим перетворювачем ємнісного типу збуджуються сили, що діють нормально поверхні електропровідного виробу. Виконана кількісна оцінка поверхневої щільності сил Кулона. Встановлено основні фактори, що визначають чутливість дискового перетворювача ємнісного типу. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | application/pdf |
| Γλώσσα: | Ukrainian |
| ISSN: | 2306-7039 2522-1345 |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://umj.metrology.kharkov.ua/article/view/217793 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.scientific.p..c961d16bf937a1af6e2a8decd44d00ff |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 23067039 25221345 |
|---|