Способ определения средней скорости ультразвука в плавно-неоднородном слое Советский патент 1989 года по МПК G01H5/00 G01N29/00 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при неразрушающем ультразвуковом контроле градиентных материалов.

Цель изобретения - повышение точ-- ности измерений за счет обеспечения стабильности параметров плавно-неоднородного слоя.

На чертеже приведена схема, иллюстрирующая способ измерения скорости распространения ультразвуковых волн в плавно-неоднородном слое.

Образец 1 материала с градиентным слоем толщиной 1 изготавливают в форме прямой призмы с плоскопараллёльными торцами 2 и 3, параллельными слою с плавно-неоднородной граниг- цей 4, толщина которого равна 1. К одному из хорошо обработанных торцов образца присоединяют электроакусти-- ческий преобразователь 5, включаемый в электронную схему, обеспечивающую генерацию возбуждающего радиоимпульса и измерение интервалов времени между акустическими эхоимпульсами, В зависимости от конкретного способа измерения скорости ультразвука возможно использование двух преобразователей или одного-двух волноводов, к свободным торцам которых присоединяют электроакустические преобразователи.

4 Од

О

о

К)

о

Определение средней скорости ультразвука в плавно-неоднородном слое, полученном, например, ионообменной диффузией в стекле производят следующим образом.

Измеряют время с, прохождения ультразвуковых сигналов через образец 1 с неоднородным слоем 4, тогда

t.

+ ц;.

V

где Уд - скорость ультразвука в однородном материале;

V - средняя скорость ультразвука в плавно-неоднородном слое;

Ij, - толщина плавно-неоднородного слоя, определяемого, например, оптическими методами.

После этого сошлифовывают слой однородного материала толщиной Л1 и определяют снова время прохождения ультразвукового сигнала через образец

м л л М

(2)

. + i

H- v V

Из (1) и (2) легко получить значение скорости в неоднородном слое

V в .ч.. х:::..Д.

t.;lil-(«,-r,TTl-lf) Проведенных измерений достаточно также и для определения скорости в однородной части материала U1

0 -гГ-ТГ .

Формула изобретения

Способ определения средней скорости ультразвука в плавно-неоднород ном слое, заключающийся в тоя, что в образец исследуемого материала, состоящий из плавно-неоднородного слоя и подложки, перпендикулярно

0 плавно-неоднородному слою излучают

.ультразвуковые колебания, принимгиот (i) их после прохождения через образец, измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний через образец,

15 изменяют толщину образца, измеряют время Т прохождения ультразвуковых колебаний через образец после изменения его толщины и определяют скорость ультразвука в нем с учетом измеренных времен, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет ; обеспечения стабильности параметров плавно-неоднородного слоя, изменений

25 толщины образца осуществляют со стороны подложки, а среднюю скорость распространения ультразвука в плавно-неоднородном слое определяют по формуле

„й1:А,.,

V - .ч . /1

20

30

Ч. й1(,-Г)()

35

где U1 - величина изменения толщины образца;

Ij. - толщина плавно-неоднородного слоя;

1 - исходная толщина образца.

„й1:А,. - .ч . /1

30

Ч. й1(,-Г)()

35

где U1 - величина изменения толщины образца;

Ij. - толщина плавно-неоднородного слоя;

1 - исходная толщина образца.

Изобретение относится к акусти - ческим измерениям и может быть использовано при неразрушающем ультра звуковом контроле градиентных материалов . Цель изобретения - повышение точности измерений за счет обеспечения стабильности параметров плавно- неоднородного слоя. В образец исследуемого материала, состоящий из плавно-неоднородного слоя и однородной подложки, излучают ультразвуковые колебания перпендикулярно плавно- неоднородному слою, принимают их после прохождения через образец, измеряют время их прохождения через образец, изменяют толщину образца со стороны подложки и вновь измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний через образец, среднюю скорость ультразвука в плавно-неоднородном слое определяют с учетом измеренного времени по расчетной формуле. 1 ип. (Л