Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний Советский патент 1984 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрутающему контролю и может быть исг пользовано при ультразвуковом контроле качества материалов. Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвуковызс колебаний.в материалах, заключающийся в том, НТО на каждой из задан ных частот с помощью соответствуюпцос преобразователей зозбу щают импульсы ультразвуковых колебаний в издел1ш и эталлонном образце, при нимают их после прохождения через изделие или через эталонный образец измеряют их амплитуды и по соотноше нию амплитуд судят о коэффициенте затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты С1j . Недостатками способа является ни кая точность измерения, обусловленI ная погрешностями изготовления эталонных образцов, установки преобразователей ца изделии и эталонном образце, а также погрешностями, выз ванными дифракционными расхождениям из-за различия скоростей ультразвуковь Х колебаний в изделии и эталонном образце. Наиболее близким по технической сущности, к изобретению является спо соб измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, заклю чающийся в том, что в плоскопараплельном образце последовательно с помощью соответствуюпщх преобразователей с различньии площадями излу чения возбуждают на каждой из задан ных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ og разца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд определяют коэ фициент затухания ультразвуковых ко лебаний в зависимости от частоты С21 Недостатками известного способа фляются низкая производительность измерений, обусловленная необходимостью использования при измерении на каждой частоте по два преобразователя с различной площадью излученйя, а также низкая точность изме ний, обусловленная погрешностями, возникающими из-за использования двух преобразователей на каждой час и связанными с отклонением час тот, коэффициентов преобразования, площадей излучения и акустических контактов этих преобразователей. Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений. Цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, зак.-. лючакнцемуся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствующих преобразо. вателей с различными площадями излучения возбуждают на каждой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохояд еиия заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты, 1мпульсы ультразвуковых колебаний принимают после прохождения одного и того же расстояния, а частоты, на, которых возбу ают преобразователи, выбирают из соотношения f . . S а const, где f - частота возбуждения преобразователя;Sj - площадь излучения преобразователя;,2,,,,,п- порядковый rioMep преобразователя. Способ измерения коэффициента затух&ния ультразвуковых колебаний осуществляется следующим образом. На плоскопараллельный образец толщиной Н устанавливают преобразователь с площадью излучения So и рабочей частотой fд , для которого заранее определен коэффициент затухания oL(f(j), измеренньй на его рабочей частоте | , Втеневом варианте устанавливают два преобразователя с одинаковой площадью измерения на противополоясных гранях образца , Возбуждают преобразователь на частоте ffl и измеряют амплитуду д многократно отраженного импульса ультразвуковых колебаний, прошедщего в образце путь , где а - радиус преобразователя, m - число отражений (т , 5 ,,. - для эховарианта и m 2, 4, 6 .,, - для теневого варианта I, Затем поочередно устанавливают на образец другие преобразователи, площади излучения S- и рабочие частоты f , которых удовлетворяют соотношению Sj f SQJL const, во-збуждают их на рабочих частотах и измеряют амплитуды Ад импульсов,

прошедших один и тот же путь jj в образце.

Коэффициенты затухания ot(f ) на частотах f определяют по формуле

y-w-f-4.-lf).

1де с - скорость ультразвука в мате. риале.

В случае, если коэффициенты преобразования, преобразователей неодинаковЫу следует перед изменением ампли туд провести их калибровку, выравнивая. aмплиtyды первых отраженных импульсов путем регулирования амплитуг ды импульсов возбуждения.

Количество преобразователей С различными площадями излучения определяются исходя из заданного диапазона частот, в котороц нужно измерить коэффициенты затухания.

Изобретение позволяет повысить точность и производительность измерений коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах благодаря тому, что в случае измерения на п частотах можно исключить влияние дифракционных расхождений, используя п преобразователей вместо 2 г согласно известному способу При этом вдвое сокращается количество измерений, что повьш1ает производительность, а также исключаются погрешности, связанные с установкой отклонением частот, коэффициентов преобразования, площадей излучения и акустических контактов лишнихh преобразователей, что повышает точность измерений.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЩШНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ.КОЛЕБАНИЙ, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце после- довательно с помощью соответствукгщих преобразователей с различными площадями излучения воз буждают на каяЕдой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют юс ампли туды и по соотношению амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в завис1Я4Ости от частоты, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и производительности измерений, импульсы ультразвуковых колебаний принимают после прохождения одного и того же расстояния, а частоты, на которых возбуждают преобразователи, выбирают из соотношения f S - const, (Л где f -частота возбуждения пре образователя; у S. -площадь излучения преобразователя; 1,2,..., п- порядковый номер преобразователя, 00 00 05