Всгсоюзная !патгн1но-1:х;;'!':г h.^fiiбиблио.^ка

Авторы патента:

G01H5 - Измерение скорости распространения ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых колебаний

B06B1/06 - с использованием эффекта электрострикции или пьезоэлектрического эффекта (пьезоэлектрические или электрострикционные элементы вообще H01L 41/00)

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

295584

Со!пз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 04.VI 11.1969 (№ 1354211/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.11,1971, Б!оллстень ¹ 8

Дата опубликования описания 1.11 .1971

МПК В 06Ь 1/06

G 01п 5/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.868(088.8) вСГСОЮгня;-, МГ:1 1 .11- ;"п;;.! :" йГ

БИБЛИО :КА

Авторы изобретения

Л. В. Юозонене и О. В. Серейкайте

Каунасский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к устройствам для измерения скорости ультразвука продольных и поперечных волн в приповерхностном слое твердых тел и других веществ, например гелеобразных веществ или тканей организмов, без погружения последних в жидкость и имеющих лишь одну гладкую поверхность.

Известны устройства, содержащие генератор импульсов, приемо-излучающий преобразователь, рефлектор в виде прямого двугранного угла, измерительную камеру, заполненную жидкостью, угломер, усилитель и индикатор, не обеспечивают широкого объема измерений.

С целью расширения объема измерений в предлагаемом устройстве измерительная камера выполнена в виде полого прямоугольного параллелепипеда из материала, в котором скорость распространения ультразвуковых поперечных волн меньше скорости распространения волн в исследуемом материале, снабженного в нижней части прямоугольным вырезом, образованным стенками, одна из которых имеет внутреннюю поверхность, находящуюся на продолжении оси вращения преобразователя и является акустически согласующим слоем, а другая служит рефлектором.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемого устройства при перпендикулярном падении ультразвуковых волн на поверхность образца; на фпг. 2 вЂ” при наклонном падении волн.

Устройство состоит из измерительной каме5 ры 1, крышки 2, подвижной части крышки 3, угломера 4, стоящего на подвижной части крышки, оси 5 угломера, держателя преобразователя б, приемо-излучающего преобразователя 7, ножек 8 для регулирования параллель10 ности осп преобразователя относительно стенhl! KHMepb1, M!1T!NOCTI(9, CKOpOCTb уJlbTp338$ KB в которой известна, исследуемого образца 10, генератора импульсов 11, усилителя 12 и индикатора 18.

Устройство работает следующим образом.

Преобразовате.пь 7 направляет колебания через жидкость 9 на стенку камеры 1, служащую акустически согласующим слоем. При ко20 сом падении этот пучок частично отражается от двугранного угла, образованного внутренпимп поверхиостямп камеры 1, частично преломляется на границе жидкости 9 стенкой камеры 1 и разлагается на продольные и попе25 речные волны внутри стены.

При перемещении оси 5 пучок колебаний направ.пнет так, чтобы от двугранного угла отражались то продольные, то поперечные вол30 ны, отраженные волны возвраща!отся в преоб295584

10 фпа. 2

1 слактор В. П. Новоселова Корректор T. А. Абрамова

Составитель И. Догаева

1111И И Г111 Заказ 738 7 Иал. № 322 Тираж 473

11о;пгпснос

Типографии, пр, Сапунова, 2 разователь 7 и после усиления наблюдаются на индикаторе 18.

На границе с образцом 10 волны через акустически согласующий слой волны частично проходят в образец. При таких углах поворота преобразователя 7, когда происходит критическое отражение продольных илп поперечных волн в образце 10, получается максимальное отражение от двугранного угла, образованного образцом 10 и внешней поверхностью стенки камеры 1, образующей вырез.

Этот момент фиксируется по увеличению второго пика на экране индикатора 18. Перемещая ось 5, можно достичь наибольшего увеличения второго пика и уточнить углы поворота преобразователя 7. Первый пик получается из-за отражения луча от прямого двугранного угла. Когда происходит критическое отражение продольных волн в стенке камеры 1, увеличивается первый пик на экране индикатора 18. Начальное положение угла поворота преобразователя 7 определяется при установке плоскости преобразователя параллельно поверхности стенки камеры 1 и образца 10.

Этот момент фиксируется по появлению серий многократно отраженных импульсов на экране осциллографа.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее генератор импульсов, 5 приемо-излучающий преобразователь, рефлектор в виде прямого двугранного угла, измерительную камеру, заполненную жидкостью, угломер, усилитель и индикатор, отличающееся тем, ITo, с целью рас»пиренпя объема измсрс10 ний, в нем измерительная камера выполнена в виде полого прямоугольного параллелепипеда из материала, в котором скорость распространения ультразвуковых поперечных волн меньше скорости распространения волн в ис15 следуемом материале, снабженного в нижней части прямоугольным вырезом, образованным стенками, одна из которых имеет внутреннюю поверхность, находящуюся на продолжении оси вращения преобразователя и является

20 акустически согласующим слоем, а другая служит рефлектором.

2. Устройство по п, 1, отлича ощееся тем, что, с целью повышения точности, в нем ось вращения преобразователя выполнена подвиж25 нои псрпс11дик ляр по подвиж нои к oc(èÎ ì ó направлению параллельно повсрхнгости образца.