2. Nội dung và ý nghĩa đề tài
3.5.1 Sự suy giảm tần số
Nước là một mơi chất tiếp âm làm biến dạng tín hiệu truyền ở các dải tần số cao, tại đĩ năng lượng của sĩng siêu âm bị suy giảm đáng kể và tần số đỉnh của một tín hiệu cĩ dải tần rộng bị giảm xuống. Khi khơng tính đến sự suy giảm do khúc xạ thì hệ số suy giảm cĩ thể được biểu diễn theo phương trình sau :
A = A0.exp(-α.fn.X) (3)
Trong đĩ :
X = Quãng đường truyền âm (m). f = Tần số (Hertz).
n = Số mũ của tần số phụ thuộc vào chất tiếp âm.
α = Tần số phụ thuộc vào hệ số suy giảm biên độ của chất tiếp âm
(neper*m-1*Hzn).
A0 = Biên độ ban đầu chưa bị suy giảm.
A = Biên độ bị suy giảm.
Lưu ý rằng : Hệ số suy giảm cĩ đơn vị là dB.m ở một tần số riêng: dB.m =
+8,6859αfn. Giá trị của α đối với nước là 24×10-15 neper*m-1*Hz2 và nĩ phụ
thuộc vào nhiệt độ và độ sạch của nước.
Biểu thức dưới đây được sử dụng cho sự suy giảm tần số khi n = 2. 1 X 2 f f 02 Peak = α ∇ + (4) Trong đĩ :
f0 = Tần số đỉnh ban đầu chưa bị suy giảm (Hertz).
∇ = f0* phần trăm bề rộng dải tần số/236.
Phần trăm bề rộng dải tần số (-6dB) là từ một dải phổ tần số khơng bị suy giảm. Quãng đường truyền sĩng âm X trong phương trình 4 là quãng đường để cho tín hiệu phát ra từ đầu dị đi đến vật thể kiểm tra và phản xạ ngược trở lại. Bề rộng dải tần số liên quan đến bề rộng của một phổ xung phản hồi trong một quá trình kích phát xung. Ví dụ như sự suy giảm 5% được quan sát thấy khi một tín hiệu phát ra từ một đầu dị cĩ tần số 25MHz bị phản xạ từ vật thể kiểm tra đặt cách đầu dị 12,7mm cùng với bề rộng dải tần số là 50%.
Khi sự suy giảm trở nên quá lớn, thì phải kiến nghị thay nước dùng làm mơi trường tiếp âm cĩ vận tốc cao, sự hấp thụ thấp. Mơi trường tiếp âm này được coi như là một mơi trường liên kết liên tục giữa vật kiểm tra và đầu dị.