Ультразвуковой способ определения затухания звука в образцах материала

 

Г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (н1 588495

Союз Советских

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06,74 (21) 2033393/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 26.01.78 (51) М. Кл з G 01N 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Я. Дубовик, Э, В. Мацевич и Ю. П. Щевьев (71) Заявитель Завод ВТУЗ при Ленинградском дважды ордена Ленина и ордена

Октябрьской Революции металлическом заводе им. XXII съезда КПСС (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЗАТУХАНИЯ ЗВУКА В ОБРАЗЦАХ МАТЕРИАЛА

z«(z„„— zx„)

Т: //

1 (Zxx + У 2хх. Zxa) где

10 хх

Zx

1+ хх

ix3

1 — 3 кэ—

1 + кз

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и мо?кет быть использовано для определения затухания акустических волн в образцах различных материалов.

Известен способ определения качества материалов по затуханию ультразвука, заключающийся в том, что в изделии с помощью преобразователя возбуждают ультразвуковые колебания, измеряют резонансную частоту изделия, которую используют для расчета коэффициента затухания. Недостатками этого способа является низкая точность измерения за счет дифракционных эффектов и узкая область использования (1).

Известен также ультразвуковой способ определения затухания в образцах материалов, заключающийся в том, что образец помещают в звуковое поле, измеряют амплитуду звуковой волны, отраженной от него, определяют коэффициент отражения волны и по нему судят о затухании (2).

Однако известный способ не обеспечивает высокой точности измерения, поскольку используемые в процессе измерения звукопоглотители в широком диапазоне частот не обеспечивают ре?кима свободного поля.

Для повышения точности измерения предлагаемым способом снабжают контролируемый образец акустически жесткой нагрузкой и измеряют коэффициенты отражения звуковой волны сначала при плотном прижатии нагрузки к контролируемому образцу, а затем при расстоянии одной четверти звуковой волны, а коэффициент затухания определяют по формуле: ф, рхх H ркз — коэффициенты отражения без нагрузки, при плотном прижатии акустически жесткой нагрузки и при расстоянии одной четверти волны соответственно.

На чертеже представлено устройство, реализующее описываемый способ.

В измерительной трубе 1 расположен гндрофон 2 и испытываемый образец 3. Массивный сигнальный цилиндр 4 используется для создания акустически жесткой нагрузки.

Согласно данному способу, с помощью гидрофона 2 измеряют амплитуду волны, отраженной от испытываемого образца 3, по величине которой определяют коэффициент отражения. Определение коэффициентов отражения звуковой волны производится в трех режимах нагрузки испытываемого образца:

30 — режим свободного звукового поля, 588495 где

Составитель Г. Федоров

Техред И. Михайлова

Корректор Е. Хмелева

Редактор И. Марголис

Подписное

Изд. И 144 Тираж 1109

НПО Государствснног.i комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, j3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3253/8

Типография, пр. Сапунова, 2

3 — режим «жесткого хода», который реализуется плотным прижатием к исследуемому образцу массивного цилиндра 4, — режим «короткого замыкания», когда массивный стальной цилиндр 4 размещают от образца на расстоянии одной четверти волны.

После проведения измерений всех коэффициентов отражения затухание рассчитывается по вышеприведенной формуле.

Таким образом, данный способ определения затухания в образцах материалов намного точнее известных и позволяет осуществлять измерения в широком диапазоне частот, давлений и температур. При этом не требуется оборудование трубы звукопоглотителем.

Ф ор мула изобретения

Ультразвуковой способ определения затухания звука в образцах материала, заключающийся в том, что образец помещают в звуковое поле, измеряют амплитуду звуковой волны, отраженной от него, определяют коэффициент отражения волны и по нему судят о затухании, отличающийся тем, что, с це4 лью повышения точности измерения, снабжают контролируемый образец акустически жесткой нагрузкой и измеряют коэффициенты отражения звуковой волны сначала при плотном

5 прижатии нагрузки к контролируемому образцу, а затем при расстоянии одной четверти звуковой волны, а коэффициент затухания определяют по формуле:

Zxx (Zxx ZK3)

10 т =1 — /Н

7 (Zxx + 1 2хх Z„ç) 1+ 1хх 1+ кз

Р> 14хх H кз — коэффициенты отражения без нагрузки, при плотном прижатии акустически жесткой нагрузки и при расстоянии одной четверти волны соответственно.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Хв 460493, кл.

G 01N 29/04, 1973.

2. Клюкин И. И., Колесников А. Е. Акустические измерения в судостроении. Л., «Судо25 строение», 1966.