拋(pao)物(wu)鏡反(fan)射(she)器可(ke)以(yi)將(jiang)在(zai)氣(qi)體或液體中傳播(bo)的超(chao)聲(sheng)波(bo)反(fan)射(she)到焦(jiao)點上,提高了(le)位(wei)於焦點上的換能(neng)器對超(chao)聲波聲(sheng)壓(ya)接(jie)收(shou)的(de)水(shui)平。這(zhe)不僅可以提(ti)高測(ce)量靈(ling)敏度,也增(zeng)強(qiang)了(le)換能(neng)器辨(bian)別方向(xiang)的(de)能(neng)力。

拋(pao)物(wu)鏡的基本尺寸(cun)圖
為了(le)使(shi)得超(chao)聲(sheng)波(bo)在反(fan)射(she)器上(shang)充(chong)分得到反(fan)射(she),就(jiu)必(bi)需(xu)使(shi)用聲(sheng)阻抗(kang)大(da)的材(cai)料。而(er)且反(fan)射(she)器的(de)表(biao)面(mian)要(yao)非常(chang)光滑(hua)。反(fan)射(she)器表(biao)面(mian)形(xing)狀應符(fu)合(he)拋(pao)物(wu)線(xian)方程(cheng)
y²=4ax
方程(cheng)式(shi)中a為焦(jiao)距(ju),如(ru)上圖所示(shi)。
拋(pao)物(wu)鏡的半(ban)徑(jing)
r=√4ah

反(fan)射(she)器增(zeng)益(yi)與(yu)頻(pin)率(lv)的(de)關(guan)系
拋(pao)物(wu)鏡反(fan)射(she)器的(de)增(zeng)益(yi)同(tong)時還與(yu)聲(sheng)波(bo)的(de)頻(pin)率有(you)關(guan)。下圖是用(yong)鋁(lv)制反(fan)射(she)器測(ce)量(liang)不(bu)同(tong)頻(pin)率(lv)的(de)聲波所得(de)到的(de)增益變化(hua)圖。當頻率低(di)於1kHz時,反(fan)射(she)器得(de)到的(de)增益較(jiao)小;在(zai)200HZ左(zuo)右(you)出現(xian)峰值(zhi),這是(shi)因(yin)為(wei)反(fan)射(she)器發生了諧振,增(zeng)益(yi)zui大(da);在20kHZ壹(yi)100KHZ頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)內可(ke)以(yi)得(de)到較(jiao)高(gao)增益。因此(ci)在(zai)超(chao)聲波測(ce)量(liang)中,使(shi)用反(fan)射(she)器來(lai)提高靈敏度是(shi)非常(chang)有(you)效(xiao)的(de)。
目前拋(pao)物(wu)鏡反(fan)射(she)器不(bu)但(dan)用(yong)於測量高壓(ya)傳輸線(xian)的(de)電(dian)暈,而(er)且也用(yong)於測量各種(zhong)液體絕(jue)緣的(de)高(gao)壓(ya)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)。下圖為鋁(lv)制的(de)充滿蓖(bi)麻(ma)油的(de)反(fan)射(she)器,將(jiang)此(ci)反(fan)射(she)器緊(jin)靠(kao)液體絕(jue)緣的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)外(wai)殼(ke),就(jiu)能(neng)檢測出(chu)設備內部發生npC的局部放電(dian)。

反(fan)射(she)器的(de)尺(chi)寸(cun)圖
以上(shang)敘述(shu)了接(jie)受(shou)器的(de)靈(ling)敏度,為(wei)了提(ti)高(gao)整(zheng)個測試裝置(zhi)的靈(ling)敏度,還要(yao)選用低(di)噪(zao)聲(sheng)高(gao)增(zeng)益的放大(da)器。放大(da)器的(de)頻(pin)率(lv)響(xiang)應要(yao)和(he)接(jie)受(shou)器的(de)頻(pin)率(lv)響(xiang)應相(xiang)壹(yi)致(zhi)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)接(jie)收(shou)器接(jie)收(shou)的(de)超聲(sheng)波(bo)信(xin)號充分放大(da)。

在(zai)空氣(qi)中局部放電(dian)產生(sheng)的脈沖(chong)電(dian)荷(he)和超(chao)聲波的關系
用(yong)超(chao)聲波檢測局(ju)部放電(dian)和脈(mai)沖(chong)電(dian)流(liu)法檢測的(de)結(jie)果(guo)沒(mei)有(you)普(pu)遍的定量關(guan)系。上(shang)圖是導(dao)線(xian)在(zai)空氣(qi)中放電(dian)時測得(de)的脈沖(chong)電(dian)荷(he)和41.5KHZ的(de)超聲波水(shui)平的(de)關系(xi)。圖中曲線(xian)說(shuo)明只(zhi)有(you)在(zai)放電(dian)電(dian)荷(he)為幾百pC範(fan)圍(wei)內是(shi)線(xian)性的(de)。下圖是在(zai)礦(kuang)物(wu)油(you)中30-90KHZ的超(chao)聲波(bo)水(shui)平與(yu)放電(dian)電(dian)荷(he)的關(guan)系。試驗(yan)數據雖(sui)然(ran)是(shi)很分散的,但(dan)大(da)致上(shang)可(ke)以(yi)看(kan)出放電(dian)量大(da)於10~3pC時呈線(xian)性關(guan)系(xi),在放電(dian)量較(jiao)低(di)時超聲(sheng)波水(shui)平約與(yu)放電(dian)電(dian)荷(he)的平(ping)方根(gen)成正比。因(yin)此(ci)用(yong)超(chao)聲波檢測法(fa)測量的結(jie)果(guo)只(zhi)能(neng)說(shuo)明相(xiang)對的(de)放電(dian)大(da)小,而(er)不能(neng)確切地(di)測出局部放電(dian)的參(can)數。

在(zai)油(you)中局部放電(dian)產生(sheng)的脈沖(chong)電(dian)荷(he)和超(chao)聲波的關系