Способ измерения коэффициента затухания ультразвука Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении коэффициента затухания ультразвука.

Цель изобретения - повышение точности путем измерения амплитуда частотного минимума суммарного спектра„

fia чертеже изображено устройство, реализующее способ измерения коэффициента затухания ультразвука.

З стройство содержит генератор 1 коротких импульсов, соединенные с генератором 1 коротких импульсов два широкополосных: преобразовате.ая 2 и 3, расположенные на разных расстояниях от противоположной грани образ ца f ,j который выполнен в виде двухступенчатой плоскопараллельной пластины последовательно соединенные широкополосный усилитель 5, вход которого соединен с выходами преобразователей 2 и 3, временной селектор 6., анализатор 7 спевгтра и осциллограф 8.

Устройство,реализующее способ измерения коэффициента затухания ультразвука, работает следующим образомо

Генератор коротких импульсов вы рабатывает импульс электрических колебаний, возбуж,цающий ультразвуковые колебания в широкополостных преобразователях 2 и 3. Отралсенные от донной поверхности образца 4 ульт развуковые колебания принимаются преобразователями 2 и 3 и трансформируются в электрические импульсы, которые поступают на вход широкополосного усилителя 5, с выхода которого донные эхо-сигналы поступают на временной селектор 6 и селектируются от других мешающих сигналов. Отселек- тирозанные донные эхо-сигналы поступают на анализатор 7 спектра и осциллограф 8 для анализа и индикации, На экране анализатора 7 спектра фиксируется модулированньй суммарный спектр, в котором чередуются макси- NryMbi к минимумы в диапазоне частот спектра донного сигнала.

Уравнение для суммарного .спектра

двух донных эхо импульсов для частот , которые удовлятворяют положению миним умов, переписывается в следуюшем видеi

,(t - S ii(t-t,Vfei - «Fru3b -e- -F(t.)K()/.l-R(co,,,j.))J|

45991

где F(tJ) - амплитудный спектр одного эхо-импульса; t - половина установленной

временной задержки между 5двумя импульсами;

К (и) - вещественная функция,

учитывающая изменение at4 штитудно-частотной характеристики одного эхо- импульса относительно

другого.

Множитель У - )| показывает во сколько раз амплитуда в спектре на частате для импульса., прошедшего путь -, меньше амплитуды в спектре на той же частоте

дня импульса, прошедщего путь . Таким образом, множитель fl 20 - , )J обусловлен наличием затухания в НСследуемом,материале. Известно, что влияние затухания на а1чплитуду описывается формулой

25

г US

Aj А, е

где Ag амплитуда ультразвука на расстоянии от места, где амплитуда равна Ад; ОС - коэффициент затухания.

Физический смысл значений выражений € К l - SI (и)ц„ однозначен для частот, соответствующих минимумам составляющих в суммарном спектре. Следовательно, в данйом случае получаем

40

(5. M -ft/w,j.

Отсюда находим коэффициент затухания

-Чп /i-R(u). ,

«

где ) амплитуда частотных минимумов суммарного спектра эхо-импульсов, { ) - разность хода между эхо-импульсами.

Фо рмула изобретения

Способ измерения коэффициента ультразвука, заключающийся в том, что излучают.с разностью хода два идентичных ультразвуковых импульса и принимают эхо-импульсы

3

последних, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, анализируют суммарный спектр эхо-импульсов, измеряют амплитуду частотных минимумов суммарного спек раТ-а коэффициент затухания «t определяют по формуле

РеДактор Н. Яцола

Составитель Г. Рыжакова

Техред О.Сопко Корректор С. Черни

Заказ 3993/37Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

iПроизводственно-полиграфическое предприятие., г. Ужгород, ул. Пр оектная, 4

J

. SH /l-RCw.. где |1Н(У„„ ) - амплитуда частотных минимумов- суммарного спектра эхо-импульсов; )- разность хода между эxo-и myльcaми.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении коэффициента затухания ультразвука. Целью изобретения является повьшение точности. В способе генератор коротких импульсов возбуждает пшрокополосные преобразователи, расположенные на разных расстояниях от противоположной грани образца, выполненной в виде двухступенчатой плоскопараллельной пластины. Отраженные от донной поверхности образца ультразвуковые колебания принимаются широкополосными преобразователями и поступают на вход широкополосного усилителя, с выхода которого донные эхо- сигналы поступают на временной се- . лектор и селектируются от других мешающих сигналов. Отселектированные донные эхо-сигналы поступают на анализатор спектра и осциллограф для анализа и индикации. На экране анализатора спектра фиксируется модулированный суммарный спектр, в котором чередуются максимумы и минимумы в диапазоне частот спектра донного сигнала. Измеряют амплитуду частотных минимумов суммарного спектра эхо-имп льсов, а коэффициент затухания eL определяют по формуле: m :fo/l-R(u)MM« )-1/.2(-:fJ, где i.,-1.- разность хода между эхо-импульсами, обусловленная различным расположением преобразователей от противоположной грани образца. 1 ил. i (Л кэ 4 СП со со