|
DOI: 10.14489/td.2026.05.pp.068-074
Шелобков В. И., Мусатов В. В., Сазонов А. А., Иванов В. И.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПЬЕЗОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИХ СОБСТВЕННЫХ ТЕПЛОВЫХ ШУМОВ
(с. 68-74)
Аннотация. Рассмотрены методики измерения электрических параметров пьезо-электрических преобразователей. Показаны основные ограничения методик, которые затрудняют использование их для измерения параметров пьезоэлектрических преобразователей. Предложен новый способ калибровки, в котором используются собственные тепловые шумы преобразователей. Данный метод позволяет существенно упростить процесс калибровки и увеличить точность измерения электрических параметров пьезопреобразователей.
Ключевые слова: пьезоэлектрический преобразователь, калибровка, метод шумовой калибровки (ШК).
Shelobkov V. I., Musatov V. V., Sazonov A. A., Ivanov V. I.
DETERMINING THE PARAMETERS OF PIEZOTRANSDUCERS USING THEIR OWN THERMAL NOISE
(pp. 68-74)
Abstract. Various methods for measuring the electrical parameters of piezoelectric transducers are considered. The main disadvantages of the limitations of standardized well-known techniques are shown, which hinder their adequate use and make it difficult to measure the parameters of piezoelectric converters used in industry for the diagnosis of technical devices. A new calibration method is proposed, which uses the intrinsic thermal noise of the transducers to calibrate them. This method makes it possible to significantly simplify the calibration process and increase the accuracy of measuring the electrical parameters of piezoelectric transducers.
Keywords: piezoelectric transducer, transducer calibration, Noise Сalibration method (NC).
В. И. Шелобков, В. В. Мусатов, А. А. Сазонов (ЗАО «ГИАП-ДИСТцентр», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
В. И. Иванов (АО «НТЦ «Промышленная безопасность», Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. I. Shelobkov, V. V. Musatov, A. A. Sazonov (GIAP-DIST center Closed Joint Stock Company, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
,
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
V. I. Ivanov (JSC “STC “Industrial Safety” Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
1. Андреев Н. Н. Расчет пьезоэлектрического передатчика // Труды ВЗЭИ. М.: Госэнергоиздат, 1951. 536 с.
2. Кэди У. Пьезоэлектричество и его практическое применение. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. 640 с.
3. Физическая акустика. Т. 1. часть А: пер. с англ. / под ред. У. Мэзона. М.: Мир, 1966. 592 с.
4. Шарапов В. М., Мусиенко М. П., Шарапова Е. В. Пьезоэлектрические датчики. М.: Техносфера, 2006. 632 с.
5. Голямина И. П. К вопросу о колебаниях по толщине поляризованных пластин титаната бария // Акуст. журн. 1955. Т. 1, № 1. С. 40 – 47.
6. Гончаров К. В. О возможности изучения частотных характеристик чувствительности преобразователей путем спектрального анализа их тепловых шумов // Акуст. журн. 1959. Т. 5, № 1. С. 120 – 122.
7. Гитис М. Б., Сажин В. В. К расчету добротности пьезоэлектрических датчиков // Дефектоскопия. 1969. № 5. С. 45 – 51.
8. Домаркас В. И., Кажис Р.-И. Ю., Яронис Э. П. Тепловые шумы на выходе пьезоэлектрических приемников звука // Акуст. журн. 1971. Т. 17, № 1. С. 43 – 49.
9. Иванов В. И., Барат В. А. Акустико-эмиссионная диагностика. М.: ИД «Спектр», 2017. 568 с.
10. Миргородский В. И., Пасечник В. И., Пешин С. В. и др. Зондирование внутренней температуры объектов по их тепловому акустическому излучению // Докл. АН СССР. 1987. Т. 297, № 6. С. 1370 – 1374.
11. Аносов А. А., Пасечник В. И. Сравнение чувствительности акустотермометров различных типов // Акуст. журн. 1993. Т. 39, № 2. С. 207 – 212.
12. РД 03-300‒99. Требования к преобразователям акустической эмиссии. Нормативные документы Госгортехнадзора России. Неразрушающий контроль опасных производственных объектов. Метод акустической эмиссии. М.: ПИО ОБТ, 2002. 33 с.
13. ASTM E1106–12. Standard Test Method for Primary Calibration of Acoustic Emission Sensors. Montgomery, 2021. 13 р.
14. ASTM E2075/E2075M-15. Standard Practice for Verifying the Consistency of AE-Sensor Response Using an Acrylic Rod. Montgomery, 2020. 5 р.
15. ASTM E976-15. Standard Guide for Determining the Reproducibility of Acoustic Emission Sensor Response. Montgomery, 2021. 7 р.
16. NDIS 2109-91. Methods for Absolute Calibration of Acoustic Emission Transducers by Reciprocity Technique, 2004.
17. Пат. RU 2829570, МПК G01H1/06. Способ измерения электрических параметров пьезоэлектрических преобразователей / В. И. Иванов, В. В. Мусатов, А. А. Сазонов, В. И. Шелобков. Опубл. 31.10.2024, Бюл. № 31.
1. Andreev, N. N. (1951). Calculation of a piezoelectric transmitter. Trudy VZEI. Gosenergoizdat. [in Russian language].
2. Cady, W. G. (1949). Piezoelectricity and its practical applications. Publishing House of Foreign Literature. [in Russian language].
3. Mason, W. P. (Ed.). (1966). Physical acoustics: Principles and methods (Vol. 1, Part A). Mir. [in Russian language].
4. Sharapov, V. M., Musienko, M. P., & Sharapova, E. V. (2006). Piezoelectric sensors. Tekhnosfera. [in Russian language].
5. Golyamina, I. P. (1955). On the problem of thickness vibrations of polarized barium titanate plates. Akusticheskii zhurnal, 1(1), 40–47. [in Russian language].
6. Goncharov, K. V. (1959). On the possibility of studying the frequency characteristics of transducer sensitivity by spectral analysis of their thermal noise. Akusticheskii zhurnal, 5(1), 120–122. [in Russian language].
7. Gitis, M. B., & Sazhin, V. V. (1969). On the calculation of the quality factor of piezoelectric sensors. Defektoskopiya, (5), 45–51. [in Russian language].
8. Domarkas, V. I., Kazhis, R.-I. Yu., & Yaronis, E. P. (1971). Thermal noise at the output of piezoelectric sound receivers. Akusticheskii zhurnal, 17(1), 43–49. [in Russian language].
9. Ivanov, V. I., & Barat, V. A. (2017). Acoustic emission testing. ID "Spektr". [in Russian language].
10. Mirgorodsky, V. I., Pasechnik, V. I., Peshin, S. V., et al. (1987). Probing the internal temperature of objects by their thermal acoustic radiation. Doklady Akademii Nauk SSSR, 297(6), 1370–1374. [in Russian language].
11. Anosov, A. A., & Pasechnik, V. I. (1993). Comparison of the sensitivity of various types of acoustothermometers. Akusticheskii zhurnal, 39(2), 207–212. [in Russian language]
12. RD 03-300-99: Requirements for acoustic emission transducers. (2002). PIO OBT. [in Russian language].
13. ASTM International. (2021). Standard test method for primary calibration of acoustic emission sensors (ASTM E1106–12).
14. ASTM International. (2020). Standard practice for verifying the consistency of AE-sensor response using an acrylic rod (ASTM E2075/E2075M-15).
15. ASTM International. (2021). Standard guide for determining the reproducibility of acoustic emission sensor response (ASTM E976-15).
16. Japanese Society for Non-Destructive Inspection. (2004). Methods for absolute calibration of acoustic emission transducers by reciprocity technique (NDIS 2109-91).
17. Ivanov, V. I., Musatov, V. V., Sazonov, A. A., & Shelobkov, V. I. (2024). Method for measuring electrical parameters of piezoelectric transducers (Russian Federation Patent No. RU 2829570). [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2026.05.pp.068-074
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2026.05.pp.068-074
and fill out the form
.
|
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»