Способ определения погрешности измерителя скорости ультразвука в материалах

Способ определения погрешности измерителя скорости ультразвука в материалах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социапистическик

Рес у

ОП ИСАНИЕ(938135

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22)заявлено 19.12.80 (21) 3219128/18-28 с присоединением заявки,рее— (23) Приоритет— (5l )M. К.>е.

С 01 М 29/00

1Ъеударстеаиивй комитет

CCCP

lo лаием изобретений и открытий

Опубликовано 23.06.82. Беоллетеиь М 23 (53) @gal 620 1у9. . 16 (088. 8) Дата опубликования описания 23.06.82

В. А. Токарев, С. И. Ногин, Н. А. Глуйэв и В. П. Глуховский

Р> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Научно-исследовательский институ конструкций Госстроя СССР (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕ1йНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЯ

СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ д *е„-е„(+„-е„! е,-е„1, 1

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов, в частности строительных>и может быть использовано для определения метрологических характеристик иэмери5 телей скорости распространения ультразвука в материалах.

Известен способ определения погрешности измерителя скорости распространения ультразвука в материалах путем щ излучения ультразвукового сигнала через протекторы в акустический контрольный блок с несколькими эвукопроводами различной длины, приема через протекторы ультразвукового сигнала, >s прошедшего эвукопроводы, измерения времени его распространения, опреде- . ления разности длин эвукопроводов и разности времен распространения в них ультразвука и вычисления погрешности измерителя скорости ультразвука по соотношению где 0 - погрешность измерителя скорости распространения ультразвука;

i,t,2,,t„- длина звукопроводов и

1 у се е время распространения ультразвука в них соответственно для 1с-го и и-го звукопроводов 1).

Недостатком указанного способа является низкая точность определения погрешности, обусловленная нестабильностью акустических контактов между акустическими преобразователями поверяемого измерителя скорости ультразвука и протекторами акустического контрольного блока, а также невозможностью создания одинаковых контактных условий для различных звукопроводов.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому результату способ определения погрешности измерителя скорости ультразвука в материалах, заключающийся в том, что ультразвуковой сигнал излучают в жидкост3 938135 мый звукопровод известной длины, принимают этот сигнал, измеряют время распространения ультразвука в жидкостном звукопроводе и определяют погрешность измерителя скорости ультразвука по соотношению:

Где l4 — длина жидкостного звукопровода; с — соответственно время и 1 4 скорость распространения ультразвука в жидкостном звукопроводе (2 ).

Недостатком этого способа является низкая точность определения погреш

7 ности измерителя скорости ультразвука, обусловленная тем, что акустические характеристики жидкостей (скорость распространения, коэффициент затуха ния ультразвука, акустическое сопротивление и др.) существенно зависят от изменения ее температуры.

Цель изобретения - повышение точности определения погрешности измерителя скорости ультразвука.

Поставленная цель достигается тем, 50 что,согласно способу определения погрешности измерителя скорости ультразвука в материалах, заключаюшемуся в том, что ультразвуковой сигнал излучают в жидкостный звукопровод известной длины, принимают этот сигнал, измеряют время распространения ультраЗвука в жидкостном звукопроводе, размещают в жидкостном звукопроводе твердотельный звукопровод известной длины с известной скоростью распространения в нем ультразвука, образуя таким образом комбинированный звукопровод, излучают в комбинированный эвукопровод ультразвуковой сигнал, 45 принимают прошедший через него ультра. звуковой сигнал, измеряют время его распространения в комбинированном, звукопроводе и .определяют погрешность измерителя скорости ультразвука по соотношению:

55 где 14 и l — длина жидкостного и твердотельного звукопроводов соответственно; и t — время распространения

4 ° 2ультразвукового сигнала в жидкостном и комбинированном эвукопроводах соответственно; с — скорость распространения ультразвука в твердотельном звукопроводе.

На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего способ определения погрешности измерителя скорости ультразвука в материалах.

Устройство содержит ванну 1, заполненную акустически проводящей жидкостью 2, излучатель 3 и приемник 4 ультразвукового сигнала, установленные соосно и зафиксированные в боковых стенках ванны на расстоянии 1 друг от друга, измеритель 5 скорости распространения ультразвука и твердотельный звукопровод 6.

Сущность способа состоит в следующем.

Измеритель 5 скорости распространения ультразвука, погрешность Д" которого необходимо определить,подключают к излучателю 3 и приемнику 4 ультразвукового сигнала. С помощью измерителя 5 скорости распространения ультразвука излучают в жидкостный звукопровод ультразвуковой сигнал, принимают прошедший через него ультразвуковой сигнал и измеряют время распространения ультразвука tg в жидкостном звукопроводе, которое, с учетом погрешности d,,равно:

Затем в ванну t (в жидкостный звукопровод) помещают твердотельный звукопровод 6 известной длины ф и с известной скоростью с распространения в нем ультразвука,, образуя комбинированный звукопровод. После этого с помощью измерителя 5 скорости распространения ультразвука излучают ультразвук в комбинированный звукопровод, принимают прошедший через него ультразвук и измеряют время t распространения ультразвука в комбинированном звукопроводе, равное, также с учетом погрешности д:

l - l

+ — + Π(2)

С4 С

5 938

По соотношению (3), которое может быть получено после соответствующих совместных преобразований выражений (1) и (23 определяют погрешность Д измерителя 5 скорости ультразвука: s

Преимуществом предлагаемого способа является более высокая точность измерения погрешности, поскольку исключены влияния нестабильности акустических контактов между и злучателем и приемником ультразвука с одной стороны и звукоп роводом - с другой, а также потому,, ч то,,ка к видно и з соотношения (3 ), на точность оп ределения погрешности измерителя с корости ультразвука не влияет н ес т а - 20 биль иост ь скорости распространения уль т ра звука в жидкостном з вукопроводе, обусловленная и зменением ее температуры, примесями или другими факторами, а температурный коэффициент ско. рости ультразвука в твердотельном э вукопроводе существенно меньше, чем в жидкостном . Н а этом основании в каче с т ве акустически проводящей жидкос -, > ти можно применять водопроводную воду В

Формула изобретения

Способ определения погрешности зэ измерителя скорости ультразвука в материалах, заключающийся в том, что ультразвуковой сигнал излучают в жидкостный звукопровод известной длины, принимают этот сигнал, измеряют вре- 40 мя распространения ультразвука в жидкостном звукопроводе и определяют по135 6 грешность измерителя скорости ультра звука по определенному соотношению, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения погрешности, размещают в жидкостном ,звукопроводе твердотельный звукопровод известной длины с известной скоростью распространения в нем ультразвука, образуя таким образом комбини рованный звукопровод, излучают в ком бинированный звукопровод ультразвуковой сигнал, принимают прошедший через него ультразвуковой сигнал, и меряют время его распространения в комбинированном эвукопроводе и определяют погрешность измерителя скорости ультразвука по соотношению

Л 1 1„ д= — (с — t; (! — — )) — — >

1 1 с ! где 1 и 1 — длина жидкостного и

1 твердотельного звукопроводов соответственно; и С вЂ время распространения

4 ультразвукового сигнала в жидкостном и комбинированном звукопроводах; с — скорость распространения ультразвука в твердотельном звукопроводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 405067, кл. G OI N 29/04, 1973.

2. Бергман Л. Ультразвук и его, применение в науке и технике. И., "Иностранная литература", 1957, с. 216 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 4449/65

Тираж 887 Подписное еаеееее> филиал AAll "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4