Способ определения скорости распространения ультразвуковых колебаний

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является расширение области применения за счет контроля материалов с большим поглощением ультразвука. Для определения скорости C ультразвуковых колебаний измеряют интервал T 1 времени между импульсом 6, отраженным от торца волновода 2, и первым эхо-импульсом 8 из опорного волновода 4, контактирующего с контролируемым образцом 3, и интервал T 2 времени между эхо-импульсом 8 и двукратно отраженным от торца опорного волновода 4 эхо-импульсом 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4493423/25-28 (22) 12.07.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Ленинградский государственный университет (72) А. И. Недбай (53) 620.179.16 (088.8) (56) Колесников А. Е. Акустические измерения. Л.: Судостроение, 1983, с. 206-214.

Труэлл P., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела.

М.: Мир, 1972, с. 114.

„„SU„„. 1582112 (5I) 5 G 01 N 29/00 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОС-.

ТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является расширение области применения за счет контроля материалов с большим поглощением ультразвука. Для определения скорости С ультразвуковых колебаний измеряют интервал Т времени между импульсом 6, отраженным от торца волновода 2, и первым эхоимпульсом 8 из опорного волновода 4, контактирующего с контролируемым образцом 3, и интервал Тг времени между эхоимпульсом 8 и двукратно отраженным от торца опорного волновода 4 эхоимпульсом 9. 1 ил.

1582112

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля упругих свойств твердых и жидких сред с большим поглощением ультразвука.

Целью изобретения является расширение области применения за счет контроля материалов с большим поглощением ультразвука.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая распространение ультразвуковых импульсов в акустической ячейке.

На схеме изображена акустическая ячейка, содержащая совмещенный излучающеприемный преобразователь 1, волновод 2, контролируемый образец 3 и опорный волновод 4. Позициями 5 — 7 на чертеже обозначены соответственно зондирующий импульс, эхоимпульс от торца волновода и контролируемого образца. Позициями 8 и 9 обозначены соответственно однократно и дву кратно отраженные эхоимпульсы от свободного торца опорного волновода.

Способ определения скорости распространения ультразвуковых колебаний осуществляется следующим образом.

С помощью ультразвукового преобразователя 1 в волноводе 2 возбуждают зондирующий импульс 5 ультразвуковых колебаний, который распространяется в акустической ячейке и частично отражается от плоскопараллельных границ образца и волноводов. В случае контроля материалов с большим поглощением, когда для проведения измерений необходимо изготавливать образец 3 малой толщины, импульс 6, от раженный от торца волновода, и эхоимпульс 7 из образца 3 на экране дефектоскопа совмещены, и поэтому измерения интервала времени между ними имеют малую точность или невозможны. Прошедший в опорный волновод 4 зондирующий ультразвуковой импульс образует серию эхоимпульсов 8 и 9 в нем, которая после прохождения контролируемого образца 3 толщиной D и волновода 2 принимается и преобразуется в электрический сигнал преобразователем 1. Измеряют интервал Ti времени между импульсом 6, отраженным от торца волновода, и первым эхоимпульсом 8 из опорного волновода, интервал Т времени между эхоимпульсами 8 и 9 из опорного волновода и рассчитывают скорость распространения С ультразвуковых колебаний по формуле

ZD

С= — — —. т,— т, Вместо измерения интервала времени . между эхоимпульсами из опорного волновода возможно проведение измерения интервала Т времени между импульсом 6, отраженным от торца волновода 2, и двукратно отраженным эхоимпульсом 9 из опорного волновода. В этом случае расчет скорости должен проводиться по формуле

5 2Т;Т

Измерения временных интервалов Ть

Т и Тз могут быть проведены различными известными способами: прямым измерением интервалов времени по экрану осцил"0 лографа, интерференционным, синхрокольца или способом наложения изображения.

Размер. опорного волновода выбирают из обычных требований, обеспечивающих получение в нем эхоимпульсов. Для умень15 шения потерь при прохождении ультразвуковым сигналом границы контролируемый образец 3 — опорный волновод желательно, чтобы волновое сопротивление материала опорного волновода было близко к волновому сопротивлению контролируемого

20 материала.

Таким образом, предлагаемый способ определения скорости распространения ультразвуковых колебаний обладает более широкой областью применения за счет контро25 ля сред с большим поглощением.

Формула изобретения

Способ определения скорости распространения ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что возбуждают импульсы ультразвуковых колебаний в волноводе с присоединенным к его торцу контролируемым образцом толщиной D, принимают прошедшие образец и отраженные от торца волновода с образцом импульсы ультразвуковых колебаний, измеряют. интервалы времени между принимаемыми импульсами, с учетом которых рассчитывают скорость растпространения ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения контроля материалов с большим поглощением ультразвука, к свободному торцу контролируемого образца присоединяют опорный волновод из материала с малым поглощением ультразвуковых колебаний, дополнительно принимают отраженные от свободного торца опорного волновода импульсы, измеряют интервалы Т и Т времени соответственно между импульсом, отраженным от торца волновода, и импульсом, однократно отраженным в опорном волноводе, н между импульсами, однократно и двукратно отраженными в опорном волноводе, а скорость С распространения ультразвуковых колебаний рассчитывают по формуле

C= ——

T T