Устройство для измерения скорости ультразвука Советский патент 1989 года по МПК G01H5/00 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей продольных и поперечных волн в поверхностном слое твердых тел или гелеобразных веществ.

I

Цель изобретения - упрощение проведения измерений и конструкции уст- ройс ТВ а.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения скорости ультразвука.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, подключенньБ к его выходу электроакустический преобразователь

2, измерительную камеру 3 с иммерсионной жидкостью 4, вьшолненную в виг- де прямоугольного параллелепипеда, и последовательно соединенные усилитель 5, вход которого подключен к электроакустическому преобразователю

2,и регистратор 6. Преобразователь 2 помещен в иммерсионную жидкост 4, причем его ось вращения совмещена с внешним ребром измерительной камеры

3,образованным, например, стенками

7 и 8. Скорость распространения ультразвука в жидкости 4 равна скорости распространения поперечных ультразвуковых волн в материале стенок 7 и 8 измерительной камеры 3.

1C

3,

Устройство для измерения скорости ультразвука работает следующим образом.

Предварительно выбирается измерительная камера 3 с иммерсионной жидкостью 4, такой, чтобы скорость распространения ультразвука в ней была заведомо меньше скорости распространения ультразвука s материале 9. Преобразователь 2, возбуждаемый генератором 1 импульсой, излучаетультразвуковые колебания через жидкость 4 в стенку 8 камеры,3, служащую , акустически согласующим слоем. При падении под углом об на стенку 8 продольные волны JO, распространяющиеся в жидкости 4, при преломлении на границе преобразуются в поперечные волны 1, распространяющиеся в стенке 8, которые в случае равенства скорости ультразвуковых волн JO в иммерсионной жидкости 4 и скорости поперечных волн 1I в материале стенки 8 направлены под тем же углом падения ei , Этот пучок поперечных волн 11 отражается от прямого двугранного угла, образованного внешними поверхностями стенок 7 и 8 камеры 3, и возвращается к преобразователю 2, которым принимается. При зтом на экране регистратора 6 наблюдается эхоймпульс.

При вращении преобразователя 2 вокруг оси О, совмещенной с внешним рабочим ребром камеры 3, угол об падения волн переходит угол oi критического отражения продольных волн и угол ы, критического отражения поперечных волн в материале 9, при которых достигается максимальное от0621-

ражение поперечных волн 10 от двугранного прямого угла камеры. При этих углах и т происходит увеличение амплитуды эхосигнала, принятого преобразователем 2 и фиксируемого на экране регистратора 6. По измеренным .углам od , и 0( определяют скорость C продольных волн и ско- 1Q рость С-, поперечных волн в исследуемом материале 9 согласно формулам

L

где С - скорость ультразвука в жид- 15 кости 4,

Формула изобретения

Устройство дпя измерения скорости ультразвука, включающее геиера0 тор импульсов, подключенный к его выходу электроакустический преобразователь, измерительную камеру с иммерсионной жидкостью и последовательно соединенные усилитель, вход

25 которого подключен к электроакустическому преобразователю, и регистратор, измерительная камера выполнена в виде прямоугольного параллелепипеда, отличающееся тем,

30 что, с целью упрощения конструкции устройства, ось вращения электроакустического преобразователя совмещена с внешним ребром измерительной камеры, а материал стенок каме2g ры, образующих это ребро, и иммерсионная жидкость выбраны таким образом, что скорость распространения поперечных волн в материале стенок камеры равна скорости распростране40 ния ультразвука в иммерсионной жидкости

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения скоростей продольных и поперечных волн в поверхностном слое твердых тел или гелеобразных веществ. Цель изобретения - упрощение прове- |Цения измерений и конструкции устройства. Устройство содержит измерительную камеру с иммерсионной жидкостью, генератор импульсов, электроакустический преобразователь, подключенный к его выходу и размещенный в иммерсионной жидкости так, что его ось вращения совпадает с внешним ребром камеры, образованным стенками, скорость распространения поперечных ультразвуковых волн в которых равна скорости ультразвука в иммерсионной жидкости, и последовательно соединенные усилитель, подключенный к преобразователю, и регистратор. Скорость продольных и поперечных волн в исследуемом материале, на который устанавливают измерительную камеру, определяется по критическим углам отражения ультразвуковых волн, на границе с материалом. 1 ил. СЛ