Ультразвуковой способ определения затухания звука в образцах материала

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения затухания и скорости распространения упругих волн в образцах материалов. Цель изобретения,- повышение точности измерения затухания продольных и поперечных упругих волн путем учета влияния на затухание качества обработки поверхностей раздела и контактного давления на них. Для этого в сфокусированное звуковое поле акустического волновода помещают акустически жесткую нагрузку, выполненную из материала волновода, и измеряют при заданном давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: волновод - акустически жесткая нагрузка, затем вместо акустически жесткой нагрузки в звуковое поле помещают образец с акустически жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом более четырех длин волн и измеряют при том же давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: акустически жесткий волновод - образец и образец - акустически жесткая нагрузка, а коэффициент затухания определяют по формуле с учетом измеренных амплитуд отраженных волн. 1 ил. С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 G 01 N 29 04

ОПИСАКИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И ASTQPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ыЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2t) 4283980/25-28(22) 29.04.87 (46) 23.12.88. Бюл. Ф 47 (71) Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола и Институт геологии и геофизики им. 60-летия Союза ССР СО АН СССР (72) Н.Н.Пузырев, Г.Д.Ушаков, М.Г.Ушаков и С.ВД)угуров (53) 620 ° 179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 588495, кл. G 01 N 29/04, 1978. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ-

НИЯ ЗАТУХАНИЯ ЗВУКА В ОБРАЗЦАХ МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для определения затухания и скорости распространения упругих воли в образцах материалов. Цель изобретения » повышение точности измерения затухания продольных и поперечных упругих волн путем учета влияния на затухание качества обработки поверхностей раздела и койтактного давления на них. Дпя этого в сфокусированное звуковое поле акустического волновода помещают акустически жесткую нагрузку, выполненную иэ материала волновода, и измеряют при заданном давлении амплитуды.продольных H поперечных отраженных

I волн на границах раздела: волновод— акустически жесткая нагрузка, затем вместо акустически жесткой нагрузки в звуковое поле помещают образец с акустически жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом более четырех длин волн и измеряют при том же давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: акустически жесткий волновод — образец и образец — акустически жесткая нагрузка, а коэффициент затухания определяют по формуле с учетом измеренных амплитуд отраженных волн. 1 ил.

1446561

Изобретение относится к нераэрушающему контролю н может быть использовано для определения затухания и скорости распространения упругих волн в образцах материалов. Целью изобретения является повышение точности измерения затухания продольных и поперечных упругих волн.

На чертеже представлено устройст-, во, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из жесткого волновода 1, на котором закреплены .. излучатели 2 и приемники 3 продольных и поперечных ультразвуковых коле- 15 баний, акустические оси которых сориентированы на центр поверхности противоположного торца волновода к которому присоединен образец 4, Г соединенный с жесткой нагрузкой 5, 20 выполненной из.материала волновода и имеющей со стороны присоединения образца замкнутую полость 6 радиусом более четырех длин волн.

В предлагаемом способе учитывает- 25 ся влияние на затухание качества обработки поверхностей раздела и контактного давления íà них. Для этого в сфокусированное звуковое поле акустического волновода помещают акустически жесткую нагрузку, выполненную иэ материала волновода, и измеряют при заданном давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: волновод - акустически жесткая нагрузка, затем вместо акустически жесткой нагрузки в звуковое поле помещают образец с акустически жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом @» .R более четырех длин волн и измеряют при том же давлении Р амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: акустически жесткий волновод — образец и образец » акустически жесткая нагрузка, после чего определяют коэффициенты затухания продольных и поперечных волн по формуле

1 (Аь-Аь)

» = — -1n — "-"—

8 А где S — длина пути волны в образце;

АььА ьь

Аь - -соответственно амплитуды отраженных волн на границах раздела волновод — образец, волновод — акустически жесткая нагрузка н образец вЂ, акустически жесткая нагрузка.

Способ осуществляется следующим образом.

Излучателями 2 продольных и поперечных ультразвуковых колебаний поочередно возбуждают в волноводе 1 продольные и поперечные волны. Отраженные импульсы продольных и поперечных волн соответственно принимаются приемником 3 продольных и поперечных колебаний. В первом случае в звуковое поле помещают акустически жесткую нагрузку 5 с образцом 4 и измеряют при заданном давлении Р амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границе раздела акустически жесткий волновод 1 — акустически жесткая нагрузка 5. Во втором случае посредством "кантования" в звуковое поле помещают образец 4 с акустически жесткой нагрузкой 5 и измеряют при том же давлении, что и в первом случае, амплитуды продольных и поперечных волн на гранйцах раздела: акустически жесткий волновод 1 — образец 4 — акустически жесткая нагрузка 5. После измерения значений амплитуд отраженных волн определяют коэффициенты затухания продольных и поперечных волн по вышеприведенной формуле.

Формула изобретения

Ультразвуковой способ определения коэффициента затухания звука в образцах материала, заключающийся в том, что измеряют амплитуды отраженных звуковых волн в образце, снабженном плотно прижатой акустически жесткой нагрузкой и помещенном в звуковое поле, с учетом которых определяют коэффициент затухания звука, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, фокусируют звуковое поле на торце акустически жесткого волновода, последовательно помещают в сфокусированное звуковое поле акустически жесткую нагрузку иэ материала волновода и образец с акустической жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом более четырех длин волн, изме-, ряют амплитуды отраженных волн на границах раздела волновода — акусти— чески жесткая нагрузка, волновод

1446561

Составитель В.Юровский

Редактор Г.Волкова Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 6743/50 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 образец и образец — акустически жесткая нагрузка, а коэФфициент затухания ) определяют по формуле

1 А1-А е у= — — 1п

S А где S - длина пути волны в образце;

А, А„

А — соответственно амплитуды отраженных волн на границах раздела волновод - образец„ волновод — акустически жесткая нагрузка и образец — акустически жесткая нагрузка.