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

10 Изобретение относится к неразруша ошему контролю в может быть испопьаова но при ультразвуковом контроле качества материалов. Известен способ измерения коэффшгоен та,затухания ультразвуковых колебаний в материалах, заключающийся в том, что на каждой из задан1а 1х частот с помощью соответствукяцих преобразователей возбуя& дают импульсы ультразвуковых колебаний в изделии и эталоннс 4 образце, принимают их после прохождения через изделие или через эталонный образец, и |4еряют их амплитуды .и по соотношению амплитуд судят о коэффшхиенте затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты Cl3 . Недостатком способа является низкая точность измерения, обусловленная погрешностями изготовления эталонных образцов, погрешностями установки прео&разователей на изделии и эталоннса образце, а также погрешностями, вызванными дифракционными расхождениями из- за различия скоростей ультразвуковых колебаний в изделии и эталонном, образце. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ и&мерения коэффшхиента затухания ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помошью соответствующих преобразователей с различными плоЩ|адямиизлучения возбуждают на каждой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после про хождения через образец заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитущд и по соотношению.амплитуд судят о ко9ф||шшен те затухания ультразвуковь Х колебаний и зависимости от частоты 2} . Недостатками известного способа являются низкая произвоцительность измерений, обусловленная необходимостью исполь зования при измерениях на каждой частоте по два преобразователя с различной площадью излучения, а также низкая точность измерений, обусловленная псхгрещностями, возникающими иэ-за использования двух преобразователей на к аждой частоте и связанными с отклонением частот, Коэф4ш1иентрв преобразования, площадей излучения и акустических контактов для этих преобразователей. Кроме того, известный способ неприменим в том случае, когда расстояние, пройденное ультразвуковыми колебаниями. 77 и радиус преобразователя являются величинами одного порядка. Цель изобретения - повышение точности и производительности измерений. Цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний, заключакь щемуся в том, что в плоскопараллепьном образце последовательно с помощью соответствующих преобразователей с различными площадями излучения возбуждают на каждой из заданных частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают юс после, прохождения заданного расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитуды и по соотношению амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты, г на которых возбуждают- преобразователи, и расстояния, на которых принимают импульсы ультразвуковых колебаний, выбирают из соотношений const con.t где 2- - расстояние. На котором принимают ультразвуковые импульсы; - частота возбуждения преобразователя;5{ - площадь излучения преобразсшателя;i 1, 2, . . .,h - порядкоы.1Й номер преобразователя. Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний осуществляется следующим образом. На плоскопараллельный образец толшиной Н устанавливают преобразователь с плсяцадью излучения БО и с рабрчей частотой fp , для которого заранее определен коэффициент затухания.с.(о), измеренный на его рабочей частоте Q (В теневом варианте устанавливают соосно два преобразователя с одинаковой шкяцадью излучения на противоположных гранях образца). Возбуждают преобразователь на частоте {Q и измеряют амплитуду АО многократно отраженного импульса ультразвуковых колебаний, прошедшего в образце путь , где. hn 1,3. ..5 для эхо-варианта и m 2, 4, 6... - для теневого варианта. За тем поочерёдно устанавливают на образец пругие преобразователи, плошаци излучения которых S, рабочие частоты и расстояния 2, которые прохоаят в образце многократн.о отраженные импульсы, уаовлетворяют соотношениям fiVsr oYV ° -t Yir-W В измеряют соответствующие вм амплиту ды А многократно отраженных импульсов. Коэффициент затухания б1({)на часто тех определяют по формуле ({. 8,Ь8ьг. С - скорость ультразвука в матери ле. В случае, если коэффициенты преобра зования преобразователей небданаковы, спедует перед измере1шем амплитуд провести их калибровку, выравнивая амплитуды первых отраженных импульсов путе регулирования амплитуды импульсов воэбуждения. 877 Количество преобразователей с ра личными площадями излучения определяет ся исходя из заданного диапазона частот, ь котором нужно измерить коэффициенты затухания. Изобретение позволяет повысить точность в производительность измерений коэффшшента затухания ультразвуковых колебаний в материалах благодаря тому, что в случае измерения на h частотах можно исключать влияние дифракционных расхождений, используя г преобразовагтелей вместо 2 п , как в известном способе. При этом вдвое сокращается количество измерений, что повышает производительность, а также исключаются погрешности, связанные с установкой, отклонением чаотот, коэффициентов преобразования, -площадей излучения и акустических конйгактов лишних п преобразователей, что повышает точность измерений. Кроме того, изобретение позволяет проводить измерения в материалах с большим затуханием, т.е. в том случае, когда расстояние, пройценное ультразвуковыми колебаниями, и рецЦнус преобразователя ЯВ-N ляются величинами одного порядка.

СПОССЖ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФ 1ЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКО.ВЫХ КОЛЕБАНИЙ, заключакяцийся в том, что в плоскопараллельном образце последовательно с помощью соответствующих преобразователей с различными площадями излучения возбуждают на каждой из эдданиых частот импульсы ультразвуковых колебаний, принимают их после прохождения заданн(исч расстояния при многократном отражении от границ образца, измеряют их амплитуды и по соотнсяпению амплитуд сшределяют коэффициент затуха ния ультразвуковых колебаний в зависимости от частоты, отличающийс я тем, что, с целью повьпиения точности и производительности изкле рений, частоты, на которых возбуждают преобразователи, и расстояния, на которых принимают импульсы ультразвукбвых колебаний, выбирают из соотнетиений: const Zi consl ifsT . сл где Z- - расстояние, на котором принимают ультразвуковые импут&сы; - - частота возбуждения преобразователя; S - площадь излучения преобразователя; 1 1,2, . . ., п - порядковый номер преобразователя. оо 00