Способ определения акустического сопротивления одного из компонентов композиционного материала

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов. Через эталонный материал в направлении поверхности исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, принимают отраженные от указанной границы ультразвуковые колебания и определяют коэффициент R<SB POS="POST">1</SB> отражения, изменяют акустическое сопротивление эталонного материала и определяют коэффициент R<SB POS="POST">2</SB> отражения, определяют акустическое сопротивление Z<SB POS="POST">к</SB> образца материала неконтролируемого компонента и с учетом значений R<SB POS="POST">1</SB>, R<SB POS="POST">2</SB> и Z<SB POS="POST">к</SB> определяют акустическое сопротивление контролируемого компонента. В качестве эталонного материала используют жидкость или эластомер.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)5 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (В-С-А) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) .4413613/25-28 (Ы) 20.04.88 (46) 07.01. 90. Бюл. 11 - 1 (71) Ростовский государственный университет им. N.À.Ñóñëoâà (72) П.О.Липовко-Половинец (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1312472, кл. С 01 N 29/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

1460623, кл. С 01 N 29/04, 23.03.87. (54) СПОСОБ OIIPEgEJIEHHII АКУСТИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОДНОГО ИЗ KONIOHEHTOB КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение -относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является расширение области применеИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

У исследуемого материала формируют плоскую границу, через эталонный материал, в качестве которого используют жидкость или эластомер, в направA(z <+z <)+ (В+С) (z, -z <) А(г, +z>)+ гк

2 ния за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов. Через эталонный материалв направлении поверхности исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, принимают отраженные от указанной границы ультразвуковые колебания и определяют коэффициент R отражения, изменяют акустическое сопротивление эталонного материала и определяют коэффициент R< отражения, определяют акустическое сопротивление г „ образца материала неконтролируемого компонента и с учетом значений

R, R и z определяют акустическое

2 к сопротивление контролируемого компо- а .нента. В качестве эталонного материе ала используют жидкость или эластомер. ленни указанной границы излучают ультразвуковые колебания, принимают от.раженные от укаэанной границы ультразвуковые колебания и определяют коэффициент R, отражения. Изменяют акустическое сопротивление эталонного материала со значения z, íà z н по указанной последовательности операций определяют коэффициент R отражения.

Определяют акустическое сопротивление

z образца материала неконтролируемок го компонента, а значение гк акустического сопротивления контролируемого компонента определяют по формуле (B+C) (zi -zа)) +4 4.(В-С) -A |z, zi

1 >34392 где A=R R,-R R к, 8=R -R,,;

C=R -R Х,1

Z x Л

Ю °

Х 9

1 2 +Я

Р.к =(к-zy,) („+, ) °

Известно, что при падении ультразвуковых колебаний с амплитудой Л 10

ПОД на границу, состоящую из участков поверхности из двух разных материалов, аплитуда отраженных ультразвуковых колебаний А„ составляет:

19Т Р (1 .и Р к1 ) Aïaðð где R« и Б„ — амплитудные коэффициенты отражения ультразвуковых колебаний от участков поверхности, сос- 20 тоящих из материалов контролируемого и неконтролируемого компонентов соответственно; с(, н о - удельные площади поверх-25 ности этих участков соответственно, причем

Изобретение позволяет обеспечить

-.возможность оперативного контроля величины акустического сопротивления

30 одного нз компонентов двухкомпонентных материалов. (3) 40

И х-яд. Ек-К г.

Rò=R - +(1 81) — — - ° (5) z„+z "Х

Из выражений (4) и (5) получается формула для определения искомого зна-, чения з„ (!). Поскольку физический

50 смысл имеет только положительное значение zx в выражении (1) следует выбирать соответствующий этому знак перед радикалом. !

Как правило, в композиционном мат1„риале акустические свойства наполкителя не зависят от технологии изготовления материала, поэтому его

Учитывая, что R - — — и Р. =

Е1 Х+Я 1 як z

=;--«+ —, коэффициент R отражения як+zt

1 ультразвуковых колебаний от указанной границы определяется следуюшим вь!ражением:

Z к-Z z z

R,= 1х .,— — — +(1-М,) - — -- . (4) ZX+Z1 z +z

В случае, когда акустическое сопротивление эталонного материала меняют со значения z на z коэффициент R отражения ультразвуковых колебаний от указанной границы составляет: елесообразно выбирать в качестве

HeKoHTPoJIHpyeMoro компонента. у этого компонента значение zx акустического сопротивления можно определить либо по известным табличным данным

9 либо по формуле (4), определив коэффициент отражения ультразвуковых колебаний от поверхности образца материала неконтролируемого компонента.

Применение жидкости или эластомера в качестве эталонного материала, с одной стороны, позволяет создать необходимые условия акустического контакта на поверхности исследуемого материала, а с другой — оперативно изменить значение акустического сопротивления, например, путем изменения химического состава жидкости или концентрации раствора, либо изменения механического напряжения или электрического (магнитного) поля при использовании эластомера, обладающего электрострикционными (магнитострикционными) свойствами.

Формула изобретения

Способ определения акустического сопротивления одного из компонентов композиционного материала, заключающийся в излучении через эталонный материал в направлении поверхности исследуемого материала ультразвуковых колебаний, в определении коэффициентов К„ и К отражения ультразвуковых колебаний от указанной поверхности при двух значениях z и z акустического сопротивления эталонного материала и определении искомого параметра с учетом значений К, и R о т л и29 чающий с я тем, что, сцелью расширения области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов, определяют акустическое сопротивление

zx образца материала неконтролируемого компонента, в качестве эталонного материала используют жидкость или эластомер, а акустическое сопротивление zx контролируемого компонента определяют по формуле

1534392

A(z<+z )+(B+C)gz<-z + A(z<+z )+(B+C) (zq-z )) +4 (В-С) А г,г

% ° 2 (В-С-А)

Составитель В. Сорокин

Редактор В.Петраш Техред М.Дидык Корректор С.Hlerмар

Тираж 494

Заказ 39

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

rpe A R,Rg, -R, Кк

В-В,-RI 1

С-R,-К„ ; гк

R гк+гi гк"га

32 К г„+г