Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

1

Изобретение относится к неразрушаю - тему контролю и может быть использовано при ультразвуковом качества материалов.

Известен способ определения затухания продольных акустических волн, заклк чающийся в том, что в иммерсионной жидкости в направлении образца возбуждают акустическую волну, измеряют амплитуды волн, прошедших два различных расстояния в образце, и по соотношению этих амплитуд определяют коэффициент затухания Г.,

Недостатком данного способа является низкая точность измерения, связанная с потерями при излучении сигнала в жид- 15 кость.

Наиболее близким к данному нзобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения коэффициента затутсания ультразву- 20 ковых колебаний, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучения возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождения заданного расстояния при многократных отражениях от гран1щ образца, измеряют его амплитуду и по ней определяют коэффициент затухания 2.

Недостатком этого способа является низкая точность измерения, обусловленная влиянием дифракционных эффектов на результаты измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения влияния дифракционных эффектов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, заключающемуся в том, что в плоскопарал- лельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучения возбужда- . ют импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождения заданного расстояния при многократных отражениях от границ образца, измеряют его амплитуду и по ней определяют коэффициент затухания, дополнительно с помощью

второго преобразователя с площадью из-яние 1 , а коэффициент затухания вылучения, в и раз отличающейся от площа- числяют по формуле ди первого преобразователя, возбуйсдают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его на расстоянии, в И раз от- s личающемся от первого расстояния, измеряют его амплитуду и по отношению измеренньщ амплитуд судят о коэффициент затухания ультразвуковых колебаний. Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний осушестытяется следующим образом. Сначала на плоскопараллельном образц устанавливают пьезопреобразователь с площадью излучения 5 и возбуждают импульс ультразвуковой волны. Принимают этот импульс на заданном расстоянии после И1 отражений от границ образца При этом , где 2 - толщина образца; VV1 - целое число (для эх -метода четное, для теневого - нечетное). Измеряют амплитуду принятого импульса, затем на образец устанавливают второй пьезопреобразователь с площадью излучения 5 Vi 5 (где ц - любое целое число для эхо-метода и любое нечетное число для теневого, кроме единицы). Возбуждают в образце импульс ультразвуковой волны с амплитудой, равной амплитуде первого импульса. Принимают сигнал уже на расстоянии h m 6 , При таких соотношениях между площадями излучения пьезопреобразователей и расстояниями, на которых принимается импульс прошедших ультразвуко вых волн, дифракционные ослабления ультразвуковых волн в обоих случаях являются одинаковыми и в равной степени уменьшают амплитуду импульса, что позволяет более точно проводить измерения Зто связано с тем, что степень влияния дифракции зависит от соотношения между площадью излучения и расстоянием, на котором принимается сигнал. Если это соотношение сохраняется, то явление ди- фракции не влияет на результаты измерения. Измеряют амплитуду импульса ультразвуковых волн, прошедшего рассто1 А I

( ) где А и амплитуды импульсов, прошедших соответственно пути Ь и U. Предлагаемый способ измерения коэ4 фихшента затухания ультразвуковых колебаний позволяет более точно проводить измерения, поскольку за счет использова- ния излучателей с разной площадью излучения и измерения амплитуд импульсов на разных расстояниях дифракционное ослабление в равной степени влияет на величину импульсов. Ф-ормула изобретения Способ измерения коэффициента затуха ния.ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучения возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождения заданного расстояния при многократных отражениях от гранип образца, измеряют его амплитуду и по ней определяют коэффициент затухания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет устранения влияния дифракционных эффектов, дополнительно с помоишю второго преобразователя с площадью излзгчения, в п раз отличаю - щейся от площади первого преобразователя, возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его на расстоянии, в п раз отличающемся от первого расстояния, измеряют его амплитуду и по От- ношению измеренных амплитуд судят о коэффициенте затухания ультразвуковых колебаний. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 789734, кл. G 01N 29/ОО, 1978. 2.Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. М., Изд-во стандартов, 1979, с. 131 (прототип).