Способ определения коэффициента затухания акустических волн

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (!!) 561129

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено18.11.76 (2!) -2190927/10 (5!) М. Кл

2 (01 N 29/00 с присоединением заявки №

Гасударственный квинтет

Сюввтв Мнннвтрюв СССР юа делам ннюбрвтвннй н юткрвтнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,06.77Бюллетень №21 (45) Дата опубликования описания 09.08.77 (53) УДК 620.179,16 (088,8) - птs, —.--— (72) Авторы иэобретения

И, А, Мацук и И, Б, Соколов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт гидротехники им, Б. Е. Веденеева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИ!.!ИЕНТА ЗАТУХАНИЯ

АКУСТИЧЕСКИХ В )ЛН

Изобретение относится к области акустихи и касается исследования с помощью ультразвука свойств материалов, например искусственных и естественных к мней. оэпнрициент затухания волн, характеризуемый снижением их: амплитуд в прост ранстве и во времени за счет потери энер« гии на внутреннее трение в материале, позволяет судить о его структуре.

Известен способ определения коэффиаиента пагпон»нка (1)(т. е. затухвния) акустических волн, по Йоторому, пользуясь осциллографической схемой, (например, прибором ДУК-20) коэффициент поглощения ультразвука ас определяют по величинам ряда последовательно убывающих амплитуд многократных отражений и расстоянию меж- ду датчиками по формуле

А, са =-Pti — Ф

A где М вЂ” амплитуда 1-го отражения

А - амплитуда 2- о ор ения

Однако измеряемые величины амплитуд . обусловлены отражением сигнала не только от приемной, но и других поверхностей исследус :мого элемента материала, находящихся на разных и притом неопределимых расстояниях. В результате нахождение коэф» фициента поглощения по .указанной формуле неточно.

Наиболее близким по технической сущнос ти к предложенному является способ измерения !коэффициента затухания акустическйх волн f2) по отношению амплитуд сигналов л на границах контрольной среды при ее прозаучивании, По этому способу датчиком-из» лучателем возбуждают ультразвуковые капе .бания, которые после прохождения через среду улавливаются щатчиком-приемником, а расположенным на расстоянии 9 от изпуФчателя. При этом измеряется амплитуда пришедшего сигнала.

Амплитуду излученного сигнала, необ»

:ходимую дпя вычисления коэффициента,эа

20 уухания по формуле."4о, = — е. —, Р

1 де A ц — амплитуда излученного сигналав

А — амплитуда пришедшего сигнала, a. — коэффициент затухания, 561 1 находят путем определения коэффициента отдачи датчика-излучателя. Этот способ, легко осуществимый для газообразной и жидкой сред, трудно поименим для нахождения коэффициента затухания при работе дат чика на твердую среду, например на указанные материалы, поскольку определение коэф фициента отдачи датчика в этих условиях представляет сложную операцию и не мож обеспечить необходимоя точности измере- щ ний.

Бель изобретения - повышение точности измерений, Это достигается тем, что иэ меряют амплитуду и время прохождения излученного сигнала в контролируемой сре- 35 де, затем вводят с помощью дискретного отсчета временную задержку, равную кратному четному времени прохождения излученного сигнала, измеряют амплитуду DTpBженного сигнала и вычисляют коэффициент 26 затухания по формуле

А

oc = — 8н — >

20. А, где — расстояние, проходимое излу25 ченным импульсом в контролируемой среде между излучателем и приемником; — амплитуда иэлученного сигнала, А — амплитуда отраженного сигнала.

Предлагаемый способ реализуют, напри-

30 мер, для определения коэффициента затухания в бетонной призме следующим образом.

С двух сторон бетонной призмы на ее торцах через контактный слой-солидол устанавливают датчики ультразвука, один из

35 которых работает в режиме приема, а другой — в режиме излучения. Датчики присоединяют к ультразвуковому прибору типа

29 ф

ДУК-20 или УК-10П, или УКБ-1М и т. д.

По этим приборам определяют время прохождения ультразвуковых волн и амплитуды 4, 4

Формула из обре те ния Способ определения коэффициента затухания акустических волн по отношению амплитуд сигналов на границах контролируемой среды при ее прозвучивании, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют амплитуду и время прохождения излученного сигнала в контролируемой среде, затем вводят с по мощью дискретного отсчета временную задержку, равную кратному четному времени прохождения излученного сигнала, измеряют амплитуду отраженного сигнала и вычисляют коэффициент затухания по формуле::

C-" PH Ф

2Е А где 0 - расстояние между излучателем и приемником;

4, - амплитуда излученного сигнала;

А - амплитуда отраженного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Филонидов А. М., Третьяков А. К.

Контроль бетона ультразвуком в гидротех ническом строительстве. М. Энергия, 1968.

2, Бергман . Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М. Изда тельство иностоянной литературы, 1957, Составитель Е. Артемонова

Редактор О. Филлипова Техред О. Луговая Корректор В. алас

Заказ 1565/149 Тираж 1101 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 35r Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4