Способ измерения времени распространения ультразвуковых колебаний в материалах

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом исследовании физико-механических характеристик крупнозернистых материалов. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет учета непостоянства крутизны фронта ультразвукового сигнала, прошедшего через материал. Способ заключается в том, что в образец исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, фиксируют момент их излучения, принимают колебания , прошедшие через образец, измеряют времена достижения передним фронтом первого полупериода принятых колебаний двух пороговых уровней и амплитуду первого полупериода принятых колебаний, аппроксимируют передний фронт первого полупериода экспоненциальной функцией и определяют время распространения ультразвуковых колебаний по предпоженной формуле. 1 ил. i сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

866 А1 (!9) О!) <5)) 4 С 01 N 29 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4251540/25-28 (22) 17.03.87 (46) 07.02.89. Бюл. М 5 (71) Вильнюсский инженерно-строительный институт (72) А.Г.Зиманас и А.Й.Пакенас (53) 620.)79.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N< 945677, кл. G 01 N 29/00, 1982. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕН!И ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом исследовании физико-механических характеристик крупнозернистых материалов.

Цель изобретения — повышение точносИзобретение относится к области нераэрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом исследовании физико-механических свойств крупнозернистых материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет учета непостоянства крутизны фронта акустических сигналов °

На чертеже изображены графики, иллюстирующие предлагаемый способ.

Способ измерения времени распространения ультразвуковых колебаний в материалах заключается в следующем.

В образец исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, при этом фиксируют момент их излучети измерений за счет учета непостоян" ства крутизны фронта ультразвукового сигнала, прошедшего через материал.

Способ заключается в том, что в образец исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, фиксируют момент их излучения, принимают колебания, прошедшие через образец, измеряют времена достижения передним фронтом первого полупериода принятых колебаний двух пороговых уровней и амплитуду первого полупериода принятых колебаний, аппроксимируют передний франт первого полупериода экспоненциальной функцией и определяют время распространения ультразвуковых колебаний по предложенной формуле.

1 ил. ния, принимают колебания, прошедшие через образец, измеряют времена t u достижения передним фронтом приняг тых колебаний соответственно пороговых уровней U и U<, измеряют амплитуду П,< первого полупериода принятых колебаний и определяют время распространения ультразвуковых колеба- . ний в образце .исследуемого материала по формуле

U< U<

1n (l — --) — t 1n (l — — )

Пм U с

Пм

1n — — — — ——

1)М 1)2

При этом передний фронт ультразвуковых колебаний, прошедших через материал, аппроксимируется функцией

U(t) = U jl — ехр(-

Составитель Д.йирочин

Редактор В.Бугренкова Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 7547/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

На чертеже сплошной линией показан реальный передний фронт первого полупериода принятых колебаний, а пунктирной линией — аппроксимирующая

5 его функция. За начало отсчета принят момент излучения ультразвуковых колебаний в образец.

Известно, что при малых значениях аргументе экспоненциальная функция практически близка к прямой. B этом случае для нулевого уровня отсчета времени задержки зависимость для ее расчета упрощается

tgUл — t Ug

t .Ъ

Применение предлагаемого способа позволяет повысить точность и надежность определения времени задержки, 20 так как на погрешность не влияет уровень шумов прибора, нестабильность усиления и ряд других причин. Величины t, и t> определить с высокой точностью нетрудно, так как уровни 25

U и .Uz можно подобрать так, чтобы измерение проходило на участке сигнала с высокой крутизной.

Формула изобретения

Способ измерения времени распространения ультразвуковых колебаний в материалах, заключающийся в том, что в исследуемый материал излучают ультразвуковые колебания, фиксируют момент их излучения, принимают их после прохождения через материал, измеряют время t u t достижения передним фронтом принятого колебания пороговых уровней бл и Ц и определяют с их учетом времени распространения ультразвуковых колебаний в исследуемом материале, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют амплитуду U первого полупериода принятых колебаний, а время распространения ультразвуковых коле- . баний определяют по формуле

t 1n(1 — — ) - t 1n(1 — ) 1 14 и Uì л U

t м щ

Uì -04

1n — — — -—

1 м 1й