Импедансные методы контроля

Основоположником развития импедансного метода контроля является д.т.н. Ю.В. Ланге.Долгое время импедансный метод применяли только в СССР. Лишь в 1973 г. появилось сообщение о разработке английской фирмой InspectionInstruments первого зарубежного импедансного дефектоскопа AFD.

При работе импедансных дефектоскопов применяются изгибные и продольные упругие волны и используют непрерывные (отечественные дефектоскопы ИАД-3, АД-40 И, английские AFD-2, MIA3000, MIA2500) или импульсные упругие колебания, совмещенные или раздельно-совмещенные преобразователи .

Импеданс акустический, комплексное сопротивление, которое вводится при рассмотрении колебаний акустических систем (излучателей, рупоров, труб и т. п.).

И. а. представляет собой отношение комплексных амплитуд звукового давления и объёмной колебательной скорости частиц среды (последняя равна произведению усреднённой по площади колебательной скорости на площадь, для которой определяется И. а.). Комплексное выражение И. а. имеет вид

где — мнимая единица. Разделяя комплексный И. а. на вещественную и мнимую части, получают активную R_a и реактивную X_a составляющие И. а. — активное и реактивное акустические сопротивления. Первое связано с трением и потерями энергии на излучение звука акустической системой, а второе — с реакцией сил инерции (масс) или сил упругости (гибкости). Реактивное сопротивление в соответствии с этим бывает инерционное или упругое.

Акустическое сопротивление в системе СИ измеряется в единицах н×сек/м⁵, в системе СГС — в дин×сек/см⁵ (в литературе для этой единицы встречается обозначение "акустический ом"). Понятие И. а. важно при рассмотрении распространения звука в трубах переменного сечения, рупорах и подобных системах или при рассмотрении акустических свойств излучателей и приёмников звука, их диффузоров, мембран и т. п. Для излучающих систем от И. а. зависят мощность излучения и условия согласования со средой.

Кроме акустическогоZ_a, применяют также удельный акустический Z₁ и механический Z_мимпедансы, которые связаны между собой зависимостью Z_м = SZ₁ = S²Z_a, где S — рассматриваемая площадь в акустической системе. Удельный акустический импеданс выражается отношением звукового давления к колебательной скорости в данной точке или для единичной площади. В случае плоской волны удельный И. а. равен волновому сопротивлению среды. Механический импеданс (и соответственно механическое активное и реактивное сопротивления) определяется отношением силы (т. е. произведения звукового давления на рассматриваемую площадь) к средней колебательной скорости для этой площади. Единица механического сопротивления в системе СИ — н×сек/м, в системе СГС — дин×сек/см (иногда называется "механический ом").