Способ измерения скорости ультразвука в твердых телах

Способ измерения скорости ультразвука в твердых телах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)750285 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.10.78 (21) 2684171/18-28 (51) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

G 0l Н 5/00

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДК 534.022..094 (088.8) Il0 делам нзоаретаннй н открытнй (72) Авторы изобретения

Л. В. Юозонене и С. И. Саяускас

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

1

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано при исследованиях и контроле физикомеханических свойств твердых материалов.

Известен способ измерения скорости ультразвука в твердых телах, заключающийся в том, что устанавливают положение преобразователя в иммерсионной жидкости так, чтобы преломленные продольные или поперечные волны в исследуемом твердом теле, в виде параллелепипеда, отражались от его прямого угла и возвращались этим же путем к преобразователю, измеряют параметры положения, определяемые углами падения и отражения от исследуемого тела и по измеренным параметрам вычисляют по формуле скорости ультразвука в нем (1) .

Недостатком указанного способа является небольшая точность измерения скоростей ультразвука, обуславливаемая трудностями точного измерения угловых величин и необходимостью проведения в процессе измерения расчетов тригонометрических функций.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в качестве параметра выбирают расстояния

Х(и Хт в направлении, параллельном передней грани отражения исследуемого твердого тела между положениями преобразователя в момент отражения волн от прямого угла и при нормальном падении волн на исследуемое тело, и по измеренным расстояниям Х„и Х г вычисляют скорости продольных и поперечных ультразвуковых волн по формуле

С„, = М где М = — — "— —, C

Сь — око о усата ультразвука а жидкости;

R — радиус окружности вращения преобразователя;

15 а, — толщина исследуемого тела; а — расстояние точки ввода ультразву- кового пучка от края исследуемого тела.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, усилитель 2, подключенный к генератору 1 импульсов, индикатор 3, подключенный к усилителю 2, преобразователь 4, сое 50285 "., ") )

),) ° :: . и,",.:,, мое

1 . ; t к,;..., ...::, I ),l ) i;i),п)ж( с,и;,).д;ча ) с, ),: к . ."::,);) «л, нного под (.:,, и з,-, )р)) ));м реI IIII скорости попсрсч: .)))1н а гакж )le) Il(i

С )особ измерения скорости ультразвугвсрдых телах заключается в том, и.: устанавливают положение преобразова)в.l)i 4 в иммерсионной жидкости 5 так, чт()(>! I преломленные продольные или по)и речные волны в исследуемом твердом теле 6, в виде параллелепипеда, отражались от его прямого угла и возвращались этим жс i!x Iå! I к преобразователю, измеряют параметры положения, определяемые углами падения и отражения от исследуемого тела.

В качестве параметра выбирают расстояния Х, и Х> в направлении, параллельном передней грани отражения исследуемого твердого тела, между положениями преобразователя в момент отражения волн от прямого угла и при нормальном падении волн на исследуемое тело и по измеренным расстояниям Хь и Х вычисляют скорости продольных и поперечных ультразвуковых волн по формуле м

CL7 = т„ сой

1+ (a/à )

Со — скорость ультразвука в жидкости.

R -- радиус окружности вращения преобразователя; а — - толщина исследуемого тела; а расстояние точки ввода ультразвукового пучка от края исследуемого тел и.

Г(ри измерении скорости продольных волн устанавливают такой угол падения волн, чтобы продольные волны, преломлен-!

I»Ie в исследуемом твердом теле 6, отражались от прямого угла образца и возвращалис), обратно к преобразователю 4. Этот v«;iIciIi фиксируют по появлению наибольшего ))ика на экране осциллографа индикатора 3. В этом положении преобразователя измеряют расстояние в направлении, параллельном поверхности твердого тела 6 между положением преобразователя 4 в данный момент и его положением при нормальном падении волн на исследуемое твердое тело 6.

При измерении скорости поперечных волн устанавливают такой угол с падения волн, гггобы поперечные волны, Ilp(.,)ом,)енн II. в твердом теле 6, отражались от его прямого угла и возвращались обратно к преобразователю 4, измеряют расстояние Хг преобразователя 4 от его положения при нормальном падении волн на твердое тело 6.

Важным преимуществом описываемого способа является то, что для определения скоростей Сь, Ст не требуется расчетов тригонометрических функций, а измерения можно автоматизировать ввиду того, что скорость С„,„обратно пропорциональна расстоянию.

I!O

Формула изобретения

Способ измерения скорости ультразвука в твердых телах, заключающийся в том, что устанавливают положение преобразователя в иммерсионной жидкости так, чтобы

20 преломленные продольные или поперечные волны в исследуемом твердом теле, в виде параллелепипеда, отражались от его прямого угла и возвращались этим же путем к преобразователю, измеряют параметры положения, определяемые углами падения и отражения от исследуемого тела и по измеренным параметрам вычисляют по формуле скорости ультразвука в нем, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в качестве параметра вы30 биРают РасстоЯниЯ Х„и ) т в напРавлении, параллельном передней грани отражения исследуемого твердого тела между положениями преобразователя в момент отражения волн от прямого угла и при нормальном падении волн на исследуемое тело, и по измеренным расстояниям Х и Х „вычисляют скорости продольных и поперечных ультразвуковых волн по формуле — М х),т

ÑCäß

Ci) — скорость ультразвука в жидкости;

R — радиус окружности вра щения преобразователя; и — толщина исследуемого тела; а — расстояние точки ввода ультразву4s кового пучка от края исследуемого тела.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,)")о 402396, кл. В 06 I/06, 1973.

С<и . и н и; ел и E. Ц! и а и

Редактор М.,г1иконич Текред К. 111уфрич Еор1н ктор (. 11азарона

Заказ 4455/15 1нраж 7!3 11одпнснос

HHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раугнская на6., д. 4 5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. !1роектная, 4