Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний

Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЩШНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ.КОЛЕБАНИЙ , заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствукгщих преобразователей с различными площадями излучения воз буждают на каяЕдой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют юс ампли туды и по соотношению амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в завис1Я4Ости от частоты, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности измерений, импульсы ультразвуковых колебаний принимают после прохождения одного и того же расстояния, а частоты, на которых возбуждают преобразователи, выбирают из соотношения f S - const, (Л где f -частота возбуждения пре образователя; у S. -площадь излучения преобразователя; 1,2,..., ппорядковый номер преобразователя, 00 00 05

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТОРСИОМУ СВИМтю Всем

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

tllNIItt

РЕСПУБЛИК

В

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Ч1 НОМ СССР

„Я0„„1087876 А

3ур @ <1 ?? 29>

М (46) 23.04.84. Бюл.Ы 5 (72) А.Ф. 1 ельканович, Г.В. Пябус, Л.Б. Ливенцова и Л.М. Кушкулей (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств койтроля качества материалов (53) 620,179.16(088.8)

1 .(56) 1. Авторское свидетайство СССР

В 101297, кл.6 OI N29/04, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф )000898, кл. G 01. 1Ч 29/00, 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ,КОЛЕБАНИЙ, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствующих преобразователей с различными площадями излучения возбуждают на каждой иэ заданных частот импульсы улЬтразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд опре-. деляют коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, импульсы ультразвуковых колебаний принимают после прохождения одного и того же расстояния, а частоты, на которых возбуждают преобразователи, выбирают из соотношения

f; - S; "- const где f; - частота возбуждения преобразователя; Б - площадь излучения преобразователя;

i I,2,..., n- порядковый номер преобразователя.

1 10878

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть иск" польэовано при ультразвуковом контроле качества материалов.

Известен способ измерения коэф5 фициента затухания ультразвуковых колебаний,в материалах, заключаю-. щийся в том, что на каждой иэ заданных частот с помощью соответствующих преобразователей возбуждают

10 импульсы ультразвуковых колебаний в.изделии и эталлонном образце, принимают их после прохождения через изделие или через эталонный образец, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд судят о коэффициенте затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты 513

Недостатками способа является низ. кая точность измерения, обусловлен20 .; ная погрешностями изготовления эталонных образцов, установки преобраsoâàòåëåé ца изделии и эталонном образце, а также погрешностями,. вызванными дифракцнонными расхождениями

25 из-за различия скоростей ультразвуковых колебаний в изделии н эталонном образце.

Наиболее близким по технической сущности,к изобретению является способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, заклю чающийся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствующих преобразователей с различными площадями излу- 35 чения возбужцают на каждой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ о -, 40 разца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд определяют коэф" фициент затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты 2ь

Недостатками известного способа 4> фляются низкая производительность измерений, обусловленная необходи мостью использования при измерении на каждой частоте по два преобразователя с различной площадью излу- 50 чения, а также низкая точнос гь измерений, обусловленная погрешностями, возникающими из-за использования двух преобразователей на каждой частоте и связанными с отклонением час- 55 тот, коэффициентов преобразования, площадей излучения и акустических контактов этих преобразоватеЛей, 76 2

Цель изобретения — повьппение точности и производительности измерений. !

Цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, зак.-. лючающемуся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствующих преобразо ... вателей с различньпки площадями излучения возбуждают на каждой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд определяют коэф фициент затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты, импульсы ультразвуковых колебаний принимают после прохождения одного и того же расстояния, а частоты, на, которых возбуждают преобразователи, выбирают из соотношения

° S Constр

1 1 где f — ча стота возбуждения преобра1 зователя;

S - площадь излучения преобразователя;

i I,2,...,n- порядковый номер преобразователя.

Способ измерения коэффИциента затухания ультразвуковых колебаний осуществляется следующим образом.

На плоскопараллельный образец толщиной Н устанавливают преобразователь с площадью излучения So u рабочей частотой fo, для которого заранее определен коэффициент затухания п (1, ), измеренный íà его рабочей частоте . В теневом варианте устанавливают два преобразователя с одинаковой площадью измерения на противоположных гранях образца

Возбуждают преобразователь на частоте и измеряют амплитуду Лп многократно отраженного импульса ультразвуковых колебаний, прошедшего в образце путь 2mB>IOa, где а — радиус преобразователя, m — - число отражений (m = 1,3, 5 ... — для эховарианта и m =" 2, 4, 6 ... — для теневого варианта !. Затем поочередно устанавливают на образец другие преобразователи, площади излучения

S и рабочие частоты Е; которых удовлетворяют соотношению S;f;=Sof=const, возбуждают их на рабочих частотах и измеряют амплитуды Я; импульсов, Составитель И. Ардашева

Техред О.Неце Корректор,И. ЭрдеГш

Редактор А. Козориз

Заказ 2649/40 Тираж:823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10878 прошедших один и тот же путь р в об- разце.

Коэффициенты затухания î (f1 ) на частотах Ю; определяют по формуле

2» о, 20 Я„/А, 1 =с 1 c <; <, ) В,ЬЕЬ где с - скорость ультразвука в мате, риале. 10

В случае, если коэффициенты преоб" раэования. преобразователей неодинаковы, следует перед изменением амплитуд провести их калибровку, выравни- вая. ампли 1уды первых отраженных импульсов путем регулирования амплиту;ды импульсов возбуждения.

Количество преобразователей t различными площадями излучения определяются исходя из заданного диапа7б 4 зона частот, в котором нужно измерить коэффициенты затухания.

Изобретение позволяет повыспть точность и производительность измерений коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах благодаря тому, что в случае измерения на и частотах можно исключить влияние дифракционных расхождений, используя и .преобразователей вместо 2 и согласно известному способу.

При этом вдвое сокращается количество измерений, что повышает производительность, а также исключаются погрешности, связанные с установкой, отклонением частот, коэффициентов преобразования, площадей излучения и акустических контактов лишних ь преобразователей, что повышает точность измерений.