Способ определения типа волны квазигармонического акустического сигнала

 

Изобретение касается акустических измерений и контроля и может быть использовано для анализа квазигармонических акустических сигналов. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности исследования волн, распространяющихся в различных материалах, путем использования явления изменения параметров сигналов вследствие физической и геометрической дисперсий. Из принятого акустического сигнала выделяют не менее двух участков, например, полупериодов и по соотношению их параметров - длительностей, модулей крутизны, амплитуд определяют тип волны. 3 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Г 01 Н l/00 йь 4й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297312/25-28 (22) 11.08.87 (46) 15.02.90. Бюл. hà 6 (71) Институт механики полимеров

АН ЛатвССР (72) A.A.Балодис и И.К.Кауженс (53) 620.179.16 (088,8) (56) Потапов А.Н., Баранов Г,Л. Неразрушающий контроль качества изделий из стеклопластика. ЛДНТП, П., 1970, с.16-18. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИПА ВОЛНЫ

КВАЗИГАРИОНИЧЕСКОГО АКУСТИЧЕСКОГО

СИГНАЛА (57) Изобретение касается акустичесИзобретение относится к акустическим измерениям и контроля и может быть использовано для анализа акустических сигналов.

Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения возможности исследования волн, распространяющихся в различных материалах, путем использования явления изменения параметров сигналов вследствие физической и геометрической дисперсии.

Способ определения типа волны квазигармонического акустического сигнала заключается в следующем.

Принимают акустический сигнал, выделяют не менее, чем два участка из принятого сигнала, сравнивают их параметры и с учетом их соотйошения определяют тип волны принятого сигнала. В качестве выделяемых участков

„„Я0„„1543245 А 1

2 ких измерений и контроля и может быть использовано для анализа квазигармонических акустических сигналов. Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения возможности исследования волн, распространяющихся в различных материалах, путем использования явления изменения параметров сигналов вследствие физической и геометрической дисперсий.

Из принятого акустического сигнала выделяют не менее двух участков, например, полупериодов и по соотношению их параметров — длительностей, модулей крутизны, амплитуд определяют тип волны. 3 з.п.ф-лы. могут быть использованы полупериоды колебаний, один из которых выбирают на передней части сигнала,.другой не далее середины принятого сигнала., В качестве сравниваемых параметров могут быть использованы длительности выбранных полупериодов Г„ и С или модули их крутизны К и.К, а тип волны определен в соответствии 4 1ь с зависимостью Сп

С, с с или К„а К, - изгибная волна 1 или К K z продольная или сд Ви гоBBR BOJlHB °

В качестве сравниваемых параметров могут быть также приняты амплитуды полупериодов колебаний не менее двух сигналов неравной длины пути распространения, а тип волны определен по изменению отношения этих амплитуд

1543245 в зависимости от пройденного сигналом пути.

Способ определения типа волны акустического сигнала осуществляют следу5 ющим образом.

Акустический сигнал, распространяющийся в материале иэделия, принимают широкополосным электроакустическим приемником и полученный элект- 1О рический сигнал усиливают. Из передней части сигнала посредством временных селекторов выделяют два соседних полупериода колебаний с положительной амплитудой. Длительности полупериодов колебаний преобразуют в цифровых кодах, разницу между которыми определяют при помощи реверсивного счетчика с индикатором, Если к прямому входу реверсивного счетчика подведены кодирующие импульсы, число которых пропорционально длительности первого выбранного полупериода колебаний, а к входу вычитания - кодирующие импульсы, число которых пропорционально длительности второго, последующего положительного полупериода колебаний, то положительный результат на табло счетчика указывает на продольную или поперечную, а отрицатель- ЗО ный - на изгибную волну, Сопоставле ние длительностей полупериодов колебаний периодического сигнала также можут быть осуществлено на экране электронно-лучевого индикатора мето35 дом наложения изображений этих полупериодов, причем при наблюдении полупериодов развертку индикатора в смежных периодах развертки запускают с задержкой около периода колебаний в сигнале (необходимой для совмещения сопоставляемых полупериодов вдоль линии развертки). Сигналы сложной формы предварительно фильтруют при помощи полосового фильтра и выделяют 45 сигнал типа радиоимпульса. цля дополнительного повышения точности идентификации приемник переме" щают вдоль поверхности контролируемого изделия по окружности, а соотношения амплитуд контролируют посредством

50 преобразования напряжения - код и аналогичного использования реверсивного счетчика. Если при перемещении приемника показание индикатора счетчика меняется резко, то волна относится к изгибной, если мало то волна относится к продольной или поперечной. Для наблюдения изменения соотношений амплитуд полупериодов колебаний в иденцифицируемом сигнале также удобно пользоваться электроннолучевым осциллографом.

При идентификации однократного сигнала неизвестного направления распространения, в целях повышения надежности определения типа волны, сигнал может быть принят в трех взаимно равноудаленных точках, причем взаимно сопоставляются отношения амплитуд выбранных полупериодов принятых колебаний.

Закономерность, позволяющая реализовать предлагаемый способ, получена на основе волнового уравнения и уравнения изгибных колебаний и их решения для полубесконечного синусоидального возбуждающего сигнала. Суть возможности получения такой закономерности заключается в том, что на форму сигнала продольных и поперечных

BoflH основное влияние оказывает физическая дисперсия, а на форму сигнала иэгибных волн - геометрическая дисперсия, причем это влияние различно, что позволяет из сопоставления участков сигнала согласно предложенным критериям судить о типе волны.

Формула изобретения

1. Способ определения типа волны квазигармонического акустического сигнала, включающий прием акустического сигнала, измерения его параметров и определение типа волны принятого сигнала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности различения сигналов с близкими скоростями, измеряют параметры колебаний для не менее двух полупериодов принятого квазигармонического акустического сигнала и с учетом соотношения измеренных параметров определяют тип волны принятого сигнала.

2, Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что.в качестве измеряемых параметров квазигармонического акустического сигнала используют длительности полупериодов и ф

1 и определяют волну как изгиб/ с л ную, если, с с и как продольную или сдвиговую волну, если (.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве из

Составитель Д.Широчин

Техред М.ходянич Корректор О.Ципле

Редактор Ю.Середа

Заказ 393 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина,101

5 154324 меряемых параметров принимают модули крутизны полупериодов К и К и определяют волну как изгибную, если К c. К < и как продольную или

5 сдвиговую волну, если K < К

4. Способ по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве из5

6 меряемых параметров используют амплитуды полупериодов колебаний не менее двух сигналов неравной длины пути распространения и судят о типе волны по степени изменения отношения амплитуд полупериодов сигналов в за-. висимости от пройденного пути,