6. АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ
Акустические методы измерения являются волновыми. Это позволяет распространить все сказанное выше в разделе оптических методов измерений и на измерения с помощью звуковых волн, в том числе на акустическую голографию [14] В отличие от оптики акустика располагает как квадратичными, так и линейными (амплитудными) детекторами [7], поэтому ее возможности шире. Преимуществом акустических методов в прикладном отношении являются некритичность к наличию дыма (аэрозолей) в газовых средах и возможность работать в оптически непрозрачных средах.
Однако ряд особенностей [специфика отражения звуковых волн на границе раз. дела сред, неоднородность передающих сред (особенно жидких и твердых) и т. п.] [31], делают метод акустической интерференции в режиме стоячей волны метрологически малоэффективным. Поэтому основное развитие получили звуколокационные методы [15] — методы пассивной и активной звуколокации. Возможности пассивной звуколокации (прием звуковых волн, излучаемых вибрирующим объектом) ограничены в основном получением информации о частоте колебаний. Больший интерес представляет активная звуколокация, связанная с облучением исследуемого объекта внешним источником, как правило, ультразвукового 
диапазона. Приемник излучения располагают как на объекте (метод сквозного прозвучивания) так и вне его (эхо-метод).
Оба метода основаны на использовании излучателей, работающих в непрерывном и импульсном режимах, причем эхо-метод используют относительно чаще. В случае непрерывной генерации источника УЗ используют в основном фазовый и частотный (режим бегущей волны) методы получения информации.
Если амплитуда виброперемещения объекта меньше длины УЗ волны, то целесообразно пользоваться фазовым методом измерений, зная зависимость виброперемещения поверхности 
от фазы 
отраженной УЗ волны и ее длины волны 
(или ее частоты 
где с — скорость звука в данной среде. Фазовая демодуляция такого сигнала дает значение амплитуды виброперемещения объекта.
В случаях, когда 
выгоднее использовать частотный метод, позволяющий непосредственно принимать сигнал, частотно-модулированный эффектом Допплера, в акустическом диапазоне [31]. Так, если УЗ волна с частотой 
отражается поверхностью, движущейся с виброскоростью 
то в случае отражения по нормали эта частота изменится на величину 
Принимая отраженный сигнал с частотой 
и преобразуя его частотным детектором, получают сигнал, пропорциональный виброскорости, изменяющейся с периодом, равным периоду колебания объекта. По получаемой информации этот метод аналогичен оптическому гетеродинному.
В импульсном режиме работы используют различные варианты УЗ импульсных посылок [15]. Получение измерительной информации связано с определением задержки распространения зондирующих импульсов. Передача импульсов в виде пакетов, заполненных колебаниями несущей частоты, дает энергетический выигрыш и обеспечивает высокую помехоустойчивость и информативность измерительного канала. Схемы акустических виброизмерителей и их метрологические характеристики рассмотрены в работе [29].
Список литературы
(см. скан)
