Устройство для измерения скорости распространения и коэффициента поглощения ультразвука

Устройство для измерения скорости распространения и коэффициента поглощения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.A

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистимвских

Республик (11) 468152 (я) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26.03.73 (21)1897540/18-10 (51) М. Кл,Gulp 3166 с присоединением заявки K(23) Приоритет—

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 534.6 (088.8) Опубликовано 25.04.75 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 21 О4 75

В. А. Гречишкин, Н, П. Зорин, А, А, Павлов, И, И, Перепечко и А. А, Розов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

И КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОКЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к технике изме: рения акустических параметров материалов, например в полимерных пленках, волокнах и т. и.

Известно устройство для измерения скорости распространения и затухания ультразвука, содержащее измерительную схему и два закрепленных с помощью стоек приемных преобразователя и один передающий, включающих в себя прижимное устройство, iO пьезопреобразователи, демпферы и вол ово-; ды.

) ель изобретения — повысить точность измерения скорости и поглашения ультразвука. 1á

Это достигается тем, что волновод передающего преобразователя выполнен в виде экспоненциального полуволнового концентратора, плавно переходящего своим узким концом в 1етвертьволновые согласователи, 20 образованные от сечения прямого усеченного конуса двумя взаимно перпендикулярными, касательными к окружности большего основания усеченного конуса секущими плоскостями, линия пересечения которых сов- . 25 падает с диаметром меньшего основания концентраторов.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое измерительное устройство; на фиг. 2 — конструкция передающего волнов ода. I

Устройство содержит измерительную, схему 1, приемные преобразователи 2, из1 лучаюший преобразователь 3, стаканы 4

t ,для поджатия демпферов 5 к преобразова-: телям 6 и волноводам 7, прижимное устройство 8, образец 9, основание 10 со

: стойками, акспоненциальный полуволновой конденсатор ll и четвертьволновые согласователи 12.

Устройство работает следующим образом.

Измерительная схема 1 вырабатывает последовательность коротких возбуждающих импульсов, поступающих на передающий преобразователь 3, где они преобразуются в упругие колебания, кпторые, распространяясь в обе стороны от передающего преобразователя вдоль исследуемого образца

9, достигают приемных преобразователей 2, 4883. 82

Устройство для измерения скорости распространения и коэффициента поглощения ультразвука в твердых материалах, например в полимерных пленках, содержащее из-> мерительную схему, два закрепленных с помощью стоек приемных преобразователя и один передающий, включающих в себя прижимное устройство, пьезопреобразователи, демпферы и волноводы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, волновод передающего преобразоважеля выполнен в виде экспонен» циального:полуволнового концентратора, плавно переходящего своим узким концом в четвертьволновые согласователи, образованные от сечения прямого усеченного конуса двумя взаимно перпендикулярными, касательными к окружности большого основания усеченного конуса секущими плоскостями, линия пересечения которых совпада-. ет с диаметром меньшего основания концентратора.

Здесь происходит преобразование акустического сигнала в электрический. Далее электрические импульсы с приемных преобразователей поступают в измерительную схему, которая вырабатывает и регистриру- б ет напряжение, пропорциональное акустической задержке в образце 9, 1

Измерение коэффициента поглощения ультразвука производится параллельно измерению скорости. Измерение осуществля- 10 . ется путем сравнения амплитудных значений сигналов, прошедших различное расстсяние вдоль образца 9.

Благодаря конструкции четвертьволновых согласователей 12 акустическая энер- 16 гия, поступающая из первой ступени волновода 7, излучающего преобразователя, расщепляется на два пучка одинаковой интенсивности, причем здесь происходит даль» нейшая концентрация акустической энергии, 20

Угол, между плоскостями четвертьволновых согласователей 12 волновода передающего преобразователя равен 90о, следовательно острые углы между осью концентра тора и этими плоскостями и острые углы: 25 между плоскостями согласователей 12 и образцом 9 равны 45о.

Точное измерение коэффициента поглощения предполагает равенство энергий акустических колебаний, распространяю, щихся вдоль образца 9 в двух направлениях от передающего преобразователя 3. Эта, задача решена с помощью описанной кон» струкции волновода передающего преобразавателя, Поскольку приемные преобразователи 2 идентичны, то на их выходе будут сигналы, зависящие от коэффициента поглощения в исследуемом материале образца, Предмет изобретения

468152

ООЕ

Составитель м. п ирогов екред Л.Казачкова Корректор

РедакторО.Стенина

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 задав @ / изд. дд 6.49 уираж

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, ll3035, Раушская иаб., 4