Способ измерения скорости ультразвуковых волн

Способ измерения скорости ультразвуковых волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Измерение относится к измерительной технике и может оыть использовано для контроля свойств материалов на основе измерения скорости ультразвука в них. Цель изобретения - повышение точности измерения путем использования импульсов большей амплитуды с Ьолее крутыми фронтами. Одновременно возбуждают электроакустические преобразователи, которые излучают продольные ультразвуковые волны ограниченной длительности нормально к поверхности изделия, расположенного в ванне с иммерсионной жидкостью , с противоположных сторон относительно этого изделия. В режиме приема каждый из преобразователей сначала принимает импульс, отраженный от внешней поверхности изделия, затем импульс, однократно прошедший через изделие. Измеряют временные интервалы между зондирующим импульсом и принятыми импульсами, по которым определяют скорость Cg ультразвука в материале изделия Cg 2L - С0(с( + + с2)/2сэ-и + tt), где L - расстояние между преобразователями; CQ - скорость ультразвука в иммерсионной жидкости; t ( - временной интервал между зондирующим и отраженным импульсом , принимаемым с одного преобразователя; t- - временной интервал между зондирующим импульсом и отраженным импульсом, принимаемым с другого преобразователя; с - временной интервал между зондирующим импульсом и импульсом, однократно прошедшим через изделие. 3 ил. Ј3 & Cfc

А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (gg)g С 01 Н 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

:(21) 4393632/28 (22) 18.03,88 (46) 07.01.91. Бюл. и 1 (71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института (72) В.В.Красавин (53) 534.321 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1146558, кл. G 01 Е1 5/00, 1985. (54) СПОСОЪ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН (57) Измерение относится к измерительной технике и может Ьыть использовано для контроля свойств материалов на основе измерения скорости ультразвука в них. Цель изоЬретения— повышение точности измерения путем использования импульсов -большей амплитуды с Ьолее крутыми фронтами.

Одновременно возбуждают электроакустические преобразователи, которые излучают продольные ультразвуковые волны ограниченной длительности нормально к поверхности изделия, распоИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для контроля свойств материалов изделий на основе измерения скорости ультразвука в них.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем обеспечения меньшего перепада амплитуд принятых сигналов.

На фиг.I приведен пример устройства для реализации предлагаемого спо-. .соба; на фиг.2, 3 — временные диаг.раммы, поясняющие его работу. ложенного в ванне с иммерсионной жидкостью, с противоположных сторон относительно этого изделия. В режиме приема каждый из преобразователей сначала принимает импульс, отраженный от внешней поверхности изделия, затем импульс, однократно прошедший через изделие. Измеряют временные интервалы между зондирующим импульсом и принятыми импульсами, по которым определяют скорость С ультразвука в материале изделия С« = 2L — Сд (t< +

+ с )/2t -(t< + t<), где L — расстояние мекпу преобразователями; С д— скорость ультразвука в иммерсионной жидкости; t < — временной HHTppBBJI между зондирующим и отраженным импульсом, принимаемым с одного преобразователя; t — временной интервал между зондирующим импульсом и отраженным импульсом, принимаемым с другого преобразователя; с — временной интервал между зондирующим импульсом и импульсом, однократно прошедшим через изделие. 3 ил.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит ванну 1 с иммерсионной жидкостью, в которую помещается изделие 2, два электроакустических преобразователя 3 и 4, расположенные в ванне 1 соосно на известном расстоянии, генератор 5, выход которого соединен с преобразователем 3 Ъ и 4, два усилителя 6 и 7 импульсов, входы которых соединены с преобразователями 3 и 4, а выходы — с коммутатором 8, селектор 9, в закрытом состоянии не пропускающий только

1619064 первьп, следующий за зондирующим, импульс, причем вход селектора 9 соединен с выходом коммутатора 8 и измеритель 10 временных интервалов, один вхсд которого соединен с выходом селектора 9, а другой — с синхровыходом генератора 5, Способ осущест зляется следующим . образом. !О

Генератор 5 одновременно возбуждает преобразователи 3 и 4, которые излу ают продольные ультразвуковые волны ограниченной длительности. В режиме приема каждый из преобразователей сначала принимает импульс, отраженный от внешней поверхности изделия (фиг.2, 3, сигнал I и II), затем импульс, однс .ратно прошедший через изделие (фиг.2, 3, сигнал III ).

Усилители 6 и 7 усиливают и детектируют импульсы для последующей регистрации, С помощью коммутатора 8 через селектор 9 к измерителю 10 временных интервалов подключают сначала канал преобразователя 3 (фиг.2), затем канал преобразователя 4 (фиг.3). Измеритель 10 временных интервалов измеряет время между зондирующим .импульсом и следующим импульсом, при- . шедшим с селектора 9. Время t< и t< измеряется при открытом селекторе, время t - при закрытом селекторе, Скорость .продольных ультразвуко-, вых волн в изделии с учетом известных зависимостей опуепепяют по формуле

2I. — Со(е + та

2t> — (t, + t>) где T. — расстояние между преобразова- 4О т елями;

С вЂ” скорость ультразвука в иммерО сионной;ищкости;

r, — временной интервал между зондирующим импульсом и от 45 раженным импульсом, принимаемым с одного преобразователя; с — временной интервал между зонй цирующим импульсом и отра 5О женным импульсом, принимаемым с другогд преобразователя;

t — временной интервал м..жду

9 зондирующим импульсом и импульсом, однократно прошедшим через изделие.

В связи с тем, что в предлагаемом способе для измерения скорости ультразвука используются импульсы, однократно отраженные от внешних поверхностей изделия, и импульсы, однократно .прошедшие через изделие, которые обладают большой интенсивностью и регистрируются надежно, ошибка, связанная с растягиванием переднего фронта импульсов, уменьшается в 45 раз по сравнению с известным способом. Измерений величины акустической базы изделия для определения скорости ультразвука в материале изделия при этом не требуется, что также способствует повышению точности измерения ..

Формула из обретения

Способ измерения скорости ультразвуковых волн, заключающийся в излучении ультразвуковых волн нормально к поверхности изделия, находящегося в ванне с иммерсионной жидкостью, приеме однократно прошедших через изделие продольных ультразвуковых волн и измерении временных интервалов между импульсами, по которым определяют скорость ультразвука в материале иэделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, ультразвуковые волны излучают одновременно во встречных направлениях, принимают импульсы ультразвуковых волн, отраженные от внешних поверхностей иэделия, временные интервалы измеряют между зондирующим импульсом и принятыми импульсами, по измеренным временным интервалам определяют размер изделия и время распространения ультразвуковых волн в изделии, по которым вычисляют скорость ультразвука в материале изделия.

1б!9064

Составитель В.Кольцов

Редактор В.Данко Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Осауленко

Заказ 38 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гаг арина, 101