Способ измерения коэффициента поглощения упругих колебаний Советский патент 1985 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле состояния материала за счет измерения коэффициента поглощения упругих волн. Известен споЬоб измерения коэффи циента поглощения упругих колебаний заключающийся в том, что в изделии возбуждают импульс упругих колебайи принимают сигналы упругих колебаний многократно прошедших, отраженных от граничных |1рверхностей исследуемой среды, и совмещают огибающзпо этой последовательности сигналов с экспонентой на экране осциллографа, в котором скорость развертки луча сравнивают с частотой периодических колебан1й1, подбирая частоту WaKHM образом, чтобы на единице дли ны развертки умещалось целое число периодов колебаний, и измеряют их частоту, по которой судят о коэффициенте затухания ультразвуковьго им пульс а tl . Недостатком данного способа является низкая точность измерения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем му результату являемся способ измер ния коэффнщиента поглощения упругих колебаний, заключающийся в том, что в выбранной точке испытуемого издел возбуждают импульс упругих колебани измеряют параметры сигнала упругих колебаний связнного с реверберацией изделия, и по изменению этого параметра во времени определяют коэффициент поглощения упругих колебаний 2. Однако известный способ отмечает ся низкой точностью измерения вслед ствие интерференции волн, которая приводит к значительному отклонению мгновенных значений сигнала объемно реверберации от экспоненты. Это не позволяет точно зафиксироват. момен времени, соответствукиций заданному значенш) измеряемого Параметра, Цель изобретения - повышение точ ности измерения. Эта цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффици ента поглощения упругих колебаний, заключакп емуся в том, что в выбранной точке испытуемого изделия soar буждают 1й пульс упругих колебаний, измеряют параметр сигнала упругих колебаний, связанного с реверберацией изделия, и по изменению этого параметра во времени определяют коэффициент поглощения упругих колебаний, измеряют усредненные энергии сигнала упругих колебаний за два последовательных и равных промежутка времени, по отношению этих энергий к величине промежутка времени рассчитывают коэффициент поглощения упругих колебаний. Возбуждение импульса упругих колебаний проводят в нескольких точках. Кроме того, при возбуждении импульса в орной точке изменяют его форму или длительность. Способ измерения коэффициента поглощения упругих колебаний осуществляется следующим образом. Возбуждают в исследуемом объекте импульс упругих колебаний. Огибаощая затухающего сигнала объемной реверберации и«еет сложную форму, модуляция сигнала по амплитуде происходит вследствие: гатульсного характера излучения, отражения и трансформации упругих волн на всех граничных поверхностях и внутренних дефектах структзфы объекта, а также интерференции. Упругие колебания в объекте затухают по экспоненциальному закону за счет поглощения, а мгновенные значения амплитуд сигнала объемной реверберации изменяются в широких пределах, поэтому оптимальным методом обработки таких сигналов является измерение энергии за достаточно продолжительное время, т.е. необходимо осуществлять интегрирование сигнала объемной реверберации во времени, а отношение энергий за два заданных, равных и последовательных периода времени наиболее трчно отражает отношение ийтенсивностей упругих колебаний или отношение энергий акустических колебаний, которые действуют в объекте в моменты времени, отличающиеся на заданный период времени. Измеряют энергию принятого сигнала объемной реверберации за первый заданный период времени, измеряют энергию принятого сигнала объемной реверберации за второй заданный период времени, следующий за первым, изменяют позицию акустического преобразователя относительно объекта измерения, повторяют цикл возбужде3 1

ния акустических колебаний в объекте, суммируют принятые сигналы объемной реверберации за первьй период времени с предыдущим значением энергии за первьй период, суммирутот принятую энергию сигнала объемной реверберации за .второй период времени с предыдущим Значением за второй период, повто11яют циклы возбуждения и измерения до получения необходимой точности. Можно для статистического усреднения.измеряемых энергий проводить возбуждение импульса упругих волн в одной точке но при этом изменять фррму и длительность этого импульса. Затем определяют статистически усредненное отношение измеренной суммарной энергии сигналов объемной реверберации за первые периоды времени к приня6592 -4

той суммарной энергией за вторые периоды времени и рассчитывают коэффициент поглощения акустических колебаний по формуле .,,

V .. .

где otn - коэффициент поглощения, суммарйые энергии сигнала объемной реверберации за o перые T-i и вторые Т периоды времени,

1.2 заданные периоды времени. Способ измерения коэффициента поглсяцения упругих колебаний позво-; ляет значительно повысить точность измерения, поскольку при измерении энергии сигналов упругих колебан.ий i связанных с объемной реверберацией| не сказываются флуктуации игновен0 ных значений амплитуд сигнала.

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШГЛМЦЕНИЯ УПРУГИХ КОШБАНИЙ, заключаинцийея в том, что в выбранной точке испытуемого изделия возбуждают импульс упругих колебаний, измеряют параметр сигнал упругих колебаний , SU,,,, 1146592 4