Способ определения распределения скорости ультразвука в пространственно неоднородной среде

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения зависимости скорости ультразвука от координаты. Целью изобретения является повышение точносту. Способ заключается в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измеряют время прохождения зтими импульсами базового расстояния, повторяют эту операцию для нескольких точек излучения, причем интервал между точками излучения устанавливают много меньшим базового расстояния и большим пространственной длительности импульса упругой волны и используют полученную последовательность времен распространения импульсов для определения распределения скорости ультразвука по предложенной формуле. 2 ил. СО со ел со о 00

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК в©(;(Я - ": 1Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4086124/25-28 (22) 13,05.86 (46) 15,12.87. Бюл. № 46 (71) Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса (72) А.В.Рагаускас, P.-Й.Ю,Кажис, P.P.Õoìñêèñ н Г,А.Даубарис (53) 534.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 771447, кл. G 01 H 5/00, 1980.

Ямщиков В.С. Методы и средства о исследования и контроля горных пород.

M.: Недра, 1982, (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОС H hTP SH KA R ПРОСТРАНСТВЕННО НЕОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь„„SU„„1359684 А1 (5 i ) 4 G 01 Н 5/00 С 01 N 29/00 зовано для определения зависимости скорости ультразвука от координаты.

Целью изобретения является повышение точности. Способ заключается в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измеряют время прохохщения этими импульсами базового расстояния, повторяют эту операцию для нескольких точек излучения, причем интервал между точками излучения устанавливают много меньшим базового расстояния и большим пространственной длительности импульса упругой волны и используют полученную последовательность времен распространения импупьсов для определения распределения скорости ультразвука по предложенной формуле. 2 ил. где Т 1 время прохождения ультразвуком базового расстояния 1 при нахождении излучателя В точке х!» 55 прямое преобразование

Фурье; обратное преобразование

Фурье.

13596

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения зависимости скорости ультразвука от координаты

5 в пространственно неоднородных средах.

Пелью изобретения является повышение точности измерения.

На .фиг.1 приведена упрощенная схема устройства, реализующего проведение измерений предложенным способом; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие процесс возбуждения импульсов упругой волны в исследуемой неоднородной среде. l5

В схему устройства (фиг.1) входят электроакустический преобразователь

1, акустоэлектрический приемник 2, введенные в исследуемую среду, причем направление распространения им< пульса упругой волны установлено параллельным координатной оси х .(фиг.2) и перпендикулярно вектору — Ъ скорости V движения исследуемой сре— ды, сдвигающее устройство 3, переда- 25 тчик 4, приемник 5, синхронизатор 6, аналого-цифровой преобразователь 7 и вычислитель 8, состоящий, например, из цифрологического блока 9 и блока 10 памяти. ЗО

Способ определения распределения скорости ультразвука заключается в следующем.

В исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, 35 измеряют время Т прохождения этими импульсами базового расстояния 1 между точками излучения и приема, по времени Т и расстоянию 1 определяют скорость ультразвука. Процесс воз- 40 буждения импульсов упругой волны повторяют несколько раз, последовательно смещая точку излучения при постоянном базовом расстоянии 1, для каждой точки излучения определяют

4 время Т и используют его при определении зависимости скорости ультразвука от координаты:

84

Расстояние между точками х выбиI рается много меньшим базового расстояния 1 и большим пространственной длительности импульса упругой волны.

Измерение распределения скорости распространения ультразвука может быть осуществлено следующим образом, Передатчик 4 запускают импульсами,поступающими с выхода синхронизатора

6, При поступлении на электроакустический преобразователь 1 электрического импульса в точке х (фиг.2) ( возбуждается импульс упругой волны.

Этот импульс после прохождения базового расстояния 1 поступает на акустоэлектрический приемник 2 и через приемник 5 íа аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 7, соединенный с синхронизатором. С выхода АЦП 7 сигнал по"тупает на вычислитель 8, на выхоце которогo AopMHpóåòñÿ цифровая величина, пропорциональная времени

Т задержки импульса в исследуемой среде, которая запоминается блоком

10 памяти. Пространственная длительность импульса упругой волны устанавливается много меньшей характерного размера неоднородностей исследуемой среды. После приема первого импульса упругой волны и перед возбуждечием следующего положение места возбуждения и приема импульсов перемещают с помощью сдвигающего устройства 3 вдоль координатной прямой х на интервал Ь, которЫй устанавливают большим простраыственной длительности импульса упругой волны и много меньшим базового расстояния 1. После этого процесс возбуждения i-ro импульса упругой волны и измерение i-го времени задержки Т; повторяют. Процесс прекращают при измерении значения Тк времени задержки к-го импульса упругой волны, где к выбирают из х„- х, условия к = --" — --- где (х — х )—

9 К заданный интервал измерения.

Из полученной последовательности

Т;(х;) время задержки i го импульса рассчитывают распределение скорости ультразвука вдоль прямой х по указанной формуле.

По результатам измерения способом зависимости скорости звука с(х) от координаты может быть определен, в частности, профиль температуры в водном потоке с пространственно неоднородным полем скорости.

Формула

13596 и з о б р е т е н и я

Способ определения распределения скорости ультразвука в пространствен5 но неоднородной среде, заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают импульсы упругой волны, принимают их, измеряют время прохождения этими импульсами базового расстояния

1, по этому времени определяют скорость ультразвука для нескольких точек излучения при постоянном базовом расстоянии 1 и используют найденные значения скоростей для определения распространения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, интервал между точ84 4 ками излучения выбирают много меньшим базового расстояния 1 и большим пространственной длительности импульса упругой волны а распределение скорости С, рассчитывают по Формуле с (х, =(Г (Г I"," I Iå ï ñ —, ) где Т;(х;) — время прохождения ультразвуком. базового расстояния 1 при нахождении излучателя в точке х,;

F (— прямое преобразование

Фурье; г

F 1 <) — обратное преобразование Фурье.

1359684

Редактор Л.Повхан

Заказ 6148/45 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4 с/х,)

С(Х1) с(х

Составитель Д.Широчин

Техред Л.Сердюкова Корректор А,0бручар