Устройство для ультразвукового исследования вещества

Устройство для ультразвукового исследования вещества

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для исследования и контроля свойств вещества. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет исследования вещества как в твердом, так и в жидком состояниях. Скорость продольных волн в жидко.м и твердом телах измеряется эхоимпульсным методом с помощью совмещенного ньезопреобразователя 8, генератора 2 импульсов , усилителя 9 и индикатора 10 (осциллографа). Скорость поперечных волн в твердом теле определяют, изменяя угол в падения продольных волн, излучаемых излучателем 1 на границу раздела иммерсионная жидкость - образец таким образом, чтобы принятый сигнал имел максимальную а.мплитуду. При этом угол падения поперечных волн на совмещенный пьезопреобразователь 8 составляет 45° и скорость рассчитывается по известной формуле. 1 ил. i (Л оо О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1401368 5И 4 G 01 М 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К д BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4107582/25-28 (22) 1 0.06.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Л. В. Юозонене и H.-Б. П. Милюс (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 307815, кл. В 06 B 1/06, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЪТРАЗВУКОВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕЩЕСТВА (57) Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для исследования и контрол я свойств вещества. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет исследования вещества как в твердом, так и в жидком состояниях. Скорость продольных волн в жидком и твердом телах измеряется эхоимпульсным методом с помощью совмещенного пьезопреобразователя 8, генератора 2 импульсов, усилителя 9 и индикатора 10 (осциллографа). Скорость поперечных волн в твердом теле определяют, изменяя угол О падения продольных волн, излучаемых излучателем 1 на границу раздела иммерсионная жидкость - образец таким образом, чтобы принятый сигнал имел максимальную амплитуду. При этом угол падения поперечных волн на совмещенный пьезопреобразователь 8 составляет 45 и скорость рассчитывается по известной формуле. 1 ил.

1401368

10

С

С.2=

/2 sinV

Формула изобретения

2d с

L 1

1

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для исследования и контроля свойств веществ.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет исследования вещества как в твердом, так и в жидком состояниях.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство для ультразвукового исследования вещества содержит пьезоизлучатель

1, генератор 2 импульсов, к которому подключен пьезоизлучатель 1, камеру 3, внутри которой установлен пьезоизлучатель 1, иммерсионную жидкую среду 4, помещенную в камере 3, дополнительную камеру 5

5, имеющую общую стенку 6 с камерой 3, исследуемое вещество 7, помещенное в дополнительную камеру 5, которое может быть в жидком и твердом состояниях, совмещенный пьезопреобразователь 8, герметично прикрепленный на стенке измерительной камеры 5, усилитель 9, соединенный с индикатором 10 и через коммутатор 11 соединенный с совмещенным пьезопреобразователем 8 продольных и поперечных волн, падающих на него под углом 45, а пьезо- 25 излучатель 1 установлен с возможностью поворота относительно общей стенки 6 камер Зи 5.

Устройство работает следующим образом.

При измерении скорости ультразвуковых волн в веществах, находящихся в жидком состоянии, совмещенный пьезопреобразователь 8 подключают к генератору

2 импульсов и к усилителю 9. Совмещенный пьезопреобразователь 8, возбужденный генератором 2 импульсов, излучает в исследуемое вещество 7 импульсы продольных ультразвуковых волн, которые проходят расстояние d и отражаются от противоположной стенки камеры 5, параллельной плоскости совмещенного пьезопреобразователя 8, возвращаются обратно к совме- 40 щенному пьезопреобразователю 8, усиливаются усилителем 9 и наблюдаются на экране индикатора (осциллографа) 10. По калиброванной шкале осциллографа 10 измеряют время tl, через которое импульсы проходят двойное расстояние d. Скорость Сц 45 продольных волн определяют по формуле

При превращении вещества 7 из жидкого в твердое состояние, кроме продольных ультразвуковых волн, могут распространяться также и поперечные ультразвуковые волны. В этом случае продольные волны, излучаемые совмещенным пьезопреобразователем 8, также проходят расстояние d и отражаются от противоположной стенки камеры 5, параллельной плоскости преобразователя 8, возвращаются обратно к

2 совмещенному преобразователю 8, усиливаются усилителем 9 и наблюдаются на экране осциллографа 10. По калиброванной шкале осциллографа 10 измеряют время t, через которое продольные волны в твердом веществе 7 проходят двойное расстояние d.

Скорость продольных волн в веществе 7, находящемся в твердом состоянии, определяют по формуле

С 2=—

2d °

1\.2

Для возбуждения поперечных волн в твердом веществе 7 отключают генератор 2 от усилителя 9 и совмещенного пьезопреобразователя 8 с помощью коммутатора 11 и подключают его к пьезоизлучателю 1.

При измерении скорости поперечных волн пьезоизлучатель 1, подключенный к генератору 2 импульсов, излучает в иммерсионную среду 4 продольные ультразвуковые волны. Плавным вращением пьезоизлучателя 1 вокруг оси угломера (не показан) подбирают такой угол V падения продольных волн на общую стенку камер, при котором поперечные волны, трансформирующиеся в твердом теле 7, находящемся в измерительной камере 5, преломляются под углом 45 . В этом случае продольные волны в исследуемом веществе 7 отсутствуют, поэтому поперечные волны, распространяющиеся в веществе ?, получают всю энергию преломленных волн. Эти поперечные волны падают на совмещенный пьезопреобразователь 8 под углом 45, принимаются им, усиливаются усилителем 9 и наблюдаются на экране индикатора 10 в виде импульса. При максимальной амплитуде импульса измеряют угол V падения продольных волн, излучаемых пьезоизлучателем 1 с помощью угломера. При известной скорости С ультразвука в иммерсионной жидкости 4 скорость С.2 поперечных волн, распространяющихся в исследуемом твердом веществе 7, рассчитывают по формуле

Устройство для ультразвукового исследования вещества, содержащее генератор импульсов, камеру с иммерсионной жидкой средой, пьезоизлучатель, установленный в камере с возможностью поворота, угломер поворота пьезоизлучателя, пьезоприемник и последовательно соединенные усилитель и индикатор, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей за счет исследования вещества также и в жидком состоянии, оно снабжено предназначенной для исследуемого

1401368 з вещества дополнительной камерой в виде параллелепипеда, имеющей общую стенку с основной камерой, и коммутатором, связанным с выходом генератора, входом усилителя, пьезоприемником и пьезоизлучателем, который установлен с возможностью поворо4 та относительно общей стенки, а в качестве пьезоприемника использован совмещенный пьезопреобразователь продольных волн, падающих на него под углом 45, и установлен в стенке дополнительной камеры, смежной с общей стенкой.

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2535/43 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4