Ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний

Ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТВАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ; ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПРИЕМА ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее преобразователь и акустически связанный с ним буферный стержень с боковой ребристой поверхностью,отношение диаметра .которого к длине волны распростра нянвдихся в нем продольных колебаний равно 0,45-0,63, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено криогенным блоком, расположенным коаксиально буферному стержню, вьтолненному в виде формообразующей оболочки , заполненной наполнителем с каналами , предназначенными для заполнения жидкостью, а оболочка со стороны g преобразователя герметична. iMEanK) СО vj W СО

союз соВетских социАлистически)(РЕСПУБЛИК

3(51) С 01 И 29 00

/ ф

-I

I I3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,:3/

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет сссР по делАм изОБРетений и ОТКРытий (21) 3593725/25-28 (22) 19 ° 05.83 (46) 15,09,84. Бюл. 9 34 (72) М.3 ° Медведев, В.А.Миронов и В.В.Дзенис (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1.Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М., Изд-во иностранной литературы, 1957.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 267237, кл. В 06 В 1/06, 1967 (прототип) . (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ И ПРИЕМА ПОПЕРЕЧНЫХ

КОЛЕБАНИЙ, содержащее преобразователь и акустически связанный с ним буферный стержень с боковой ребристой поверхностью, отношение диаметра которого к длине волны распространяющихся в нем продольных колебаний равно 0,45-0,63, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено криогенным блоком, расположенным коаксиально буферному стержню, выполнен" ному в виде формообразующей оболочки, заполненной наполнителем с каналами, предназначенными для заполнения жидкостью, а оболочка со стороны Я преобразователя герметична.

1113733

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано. в устройствах для ультразнуковых исследований, например, при измерениях скорости распространения поперечных колебаний, 5

Известно ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний, содержащее пьезокварц

9 -среза и акустически связанный с ним гладкий буферный стержень ГП . 10

Недостатками этого устройства являются низкая точность измерений, обусловленная наличием паразитных продольных колебаний, и неширокая область применения, обусловленная несогласованностью элементов акустического тракта: буферного стержня, твердого контактного слоя и объекта

""исследований.

Наиболее близким к изобретению является ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний, содержащее преобразователь и акустически связанный с ним буферный стержень с боковой ребристой поверхностью, отношение диаметра которого к длине волны распространяющихся в нем продольных колебаний равно 0,45-0,63 (2 3 °

Недостатком этого устройства является неширокая область применения, что вызвано как несогласованностью элементов акустического тракта: буферного стержня, твердого контактного слоя и объекта исследований так и трудностями при исследованиях

35 влажных материалов.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство 40 для возбуждения и приема поперечных колебаний, содержащее преобразователь и акустически связанный с ним буферный стержень с боковой ребристой поверхностью, отношение диамет- 45 ра которого к длине волны распространяющихся в нем продольных колебаний равно 0,45-0,63, снабжено криогенным блоком, расположенным коаксиально буферному стержню, выполненному в виде формообразующей оболочки, запoëненной наполнителем с каналами, предназначенными для заполнения жидкостью, а оболочка со стороны преобразователя герметична.

На чертеже представлено ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний.

Устройство содержит преобразователь 1, акустически связанный с ним буферный стержень 2 и криогенный 60 блок 3, расположенный коаксиально с буферным стержнем 2. Буферный стержень 2 выполнен в виде формооб-. разующей оболочки 4, заполненной наполнителем 5 с каналами б, пред- 65 назначенными для заполнения жидкостью. Формообразующая оболочка 4 является охлаждающим элементом.криогенного блока 3 и обеспечивает буферному стержню 2 боковую ребристую поверхность и отношение диаметра к длине волны распространяющихся в нем продольных колебаний, равное

0,45-0,63. Формообразующая оболочка

4 со стороны преобразователя 1 герметична, а с противоположной стороны в ней выполнено отверстие 7.

Устройство работает следующим образом.

Выбирают вид наполнителя 5 с ка- налами б, жидкость для заполнения каналов б и их количество таким образом, чтобы акустическое сопротивление композиционного буферного стержня 2 было равно акустическому сопротивлению объекта 8 исследований. При выборе используют следующие зависимости:

У = 3 "y y-«М У "»

C,- C y + с>р C (4 p„-ф

Р > . o и о — плотность соответст,> -з венно буферного стержня 2, формообразующей оболочки 4, наполнителя 5 и замороженной жидкости;

С, C„, С и C скорость распространения ультразвуковых колебаний соответственно в буферном стержне 2, формообразующей оболочке 4, наполнителе 5 и заморо>кенной жидкости;

У И р относительное объемное содержание в буферном стержне 2 материала формообразующей оболочки 4 и нанаполнителя 5.

Затем устанавливают устройство так, чтобы ось буферного стержня 2 была вертикальна и вверху находилось отверстие 7.Вставляют через отверстие 7 в., формообразующую оболочку 4 наполнитель 5,например стеклоткань,свернутую н рулон, и заливают в нее жидкость, например воду. Включают криогенный блок 3 и формируют буферный стержень

2 н виде армированного ледяного сердечника. После этого размещают на поверхности объекта исследования 8 пропитанный водой армирующий материал контактного слоя (не показан) и устанавливают на него буферный стержень 2, охлажденный до отрицательной температуры, заданной с учетом температуры объекта 8 исследования и окружающей среды. В результате формируется акустический тракт, у которого согласованы акустические сопротив1113733

Таким образом, описанное ультразвуковое устройство для возбуждения и приема поперечных колебаний, содержащее преобразователь и буферный

Составитель В.Гондаревский

Редактор Н.Швыдкая Техред Л. Коцюбняк Корректор Л.Пилипенко

Заказ бб12/37

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

r!n делам изобретений и открытий

113С35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4 ления всех элементов ° Измерительный прибор (не показан) возбуждает в преобразователе 1 ультразвуковые колебания, которые в виде поперечных волн проходят сформированный акустический тракт и несут информацию о свойствах объекта 8 исследований. стержень, обладает широкой областью применения благодаря тому, что оно снабжено криогенным блоком, расположенным коаксиально с буферным стержнем, который выполнен компоэицион5 ным, так как устройство позволяет создать согласованный измерительный акустический тракт и исследовать влажные материалы при любой их влажности и как при положительных, так

10 и при отрицательных температурах объекта исследований и окружающей среды.