Ультразвуковой способ определения затухания звука в образцах материала Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения затухания и скорости распространения ..упругих волн в образцах материалов.

Целью изобретения является повьше ние точности измерения затухания продольных и поперечных упругих волн.

На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство состоит из жесткого волновода 1, на котором закреплены . излучатели 2 и приемники 3 продольных и поперечных ультразвуковых коле баний, акустические оси которых сориентированы на центр поверхности противоположного торца волновода 1, к которому присоединен образец 4, соединенный с жесткой нагрузкой 5, вьшолненной из. материала волновода t и имеющей со стороны присоединения образца замкнутую полость 6 радиусом более четырех длин волн.

В предлагаемом способе учитьшает- ся влияние на затухание качества обработки поверхностей раздела и контактного давления на них. Для этого в сфокусированное звуковое поле акустического волновода помещают акустически жесткую нагрузку, выполненную из материала волновода, и измеряют при заданном давлении амплитуды продольных и поперечньк от- раженньк волн на границах раздела: волновод - акустически жесткая нагрузка, затем вместо акустически жесткой нагрузки в звуковое поле помещают образец с акустически жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом R более четырех длин волн и измеряют при том же давлении Р амплитуды про- дольньж и поперечных отраженных волн на гра1шцах раздела: акустически жесткий волновод - образец и об- разец - акустически жесткая нагрузка, после чего определяют коэффициенты затухания продольных и поперечных волн по формуле

где S

1 1 AI

л,- 1„1п1А1ГА). S Ai

- длина пути волны в образце

-соответственно амплитуды отраженных волн на границах раздела волновод - образец, волновод - акусти

5 0

5 О е 0 д

0

5

чески жесткая нагрузка и образец - акустически жесткая нагрузка.

Способ осуществляется следукнцим образом.

Излучателями 2 продольных и поперечных ультразвуковых колебаний поочередно возбуждают в волноводе 1 продольные и поперечные волны. Отраженные импульсы продольньж и поперечных волн соответственно принимаются приемником 3 продольньж и поперечных колебаний. В первом случае s звуковое поле помещают акустически жесткую нагрузку 5 с образцом 4 и измеряют при заданном давлении Р амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границе раздела акустически жесткий волновод 1 - акустически жесткая нагрузка 5. Во втором случае посредством кантования в звуковое поле помещают образец 4 с акустически жесткой нагрузкой 5 и измеряют при том же давлении, что и в первом случае, амплитуды продольных и поперечных волн на границах раздела: акустически жесткий волновод 1 - образец 4 - акустически жесткая нагрузка 5. После измерения значений амплитуд отраженных волн определяют коэффициенты затухания продольных и поперечных волн по вышеприведенной формуле.

Формула изобретения

Ультразвуковой способ определения коэффициента затухания звука в об- раз х материала, заключающийся в том, что измеряют амплитуды отраженных звуковых волн в образце, снабженном плотно прижатой акустически жесткой нагрузкой и помещенном в звуковое поле, с учетом которых определяют коэффициент затухания звука, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, фокусируют звуковое поле на торце акустически жесткого волновода, последовательно помещают в сфокусированное звуковое поле акустически жесткую нагрузку из материала волновода и образец с акустической жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом более четырех длин волн, изме- , ряют амплитуды отраженных волн на границах раздела волновода - акусти - чески ж ёсткая нагрузка, волновод -

31446561

образец и образец - акустически жесткая нагрузка, в коэффициент затухания З определяют по формуле

,. .1. ,„ ь,

где S - длина пути волны в образце;

1

А

1

соответственно амплитуды отраженных волн на границах раздела волновод - образец волновод - акустически жесткая нагрузка и образец - акустически жесткая нагрузка.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения затухания и скорости распространения упругих волн в образцах материалов. Цель изобретения,- повышение точности измерения затухания продольных и поперечных упругих волн путем учета влияния на затухание качества обработки поверхностей раздела и контактного давления на них. Для этого в сфокусированное звуковое поле акустического волновода помещают акустически жесткую нагрузку, выполненную из материала волновода, и измеряют при заданном давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: волновод - акустически жесткая нагрузка, затем вместо акустически жесткой нагрузки в звуковое поле помещают образец с акустически жесткой нагрузкой, имеющей полость радиусом более четырех длин волн и измеряют при том же давлении амплитуды продольных и поперечных отраженных волн на границах раздела: акустически жесткий волновод - образец и образец - акустически жесткая нагрузка, а коэффициент затухания определяют по формуле с учетом измеренных амплитуд отраженных волн. 1 ил. С/)