Способ определения акустического сопротивления одного из компонентов композиционного материала Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковом контроле .

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов.

Способ осуществляют следующим образом.

У исследуемого материала формируют плоскую границу, через эталонный материал, в качестве которого используют жидкость или эластомер, в направлении указанной границы излучают ультразвуковые колебания, принимают отраженные от указанной границы ультразвуковые колебания и определяют коэффициент R, отражения. Изменяют акустическое сопротивление эталонного материала со значения z4 на гг и по указанной последовательности операций определяют коэффициент R4 отражения. Определяют акустическое сопротивление zK образца материала неконтролируемого компонента, а значение z акустического сопротивления контролируемого компонента определяют по формуле

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов. Через эталонный материал в направлении поверхности исследуемого материала излучают ультразвуковые колебания, принимают отраженные от указанной границы ультразвуковые колебания и определяют коэффициент R₁ отражения, изменяют акустическое сопротивление эталонного материала и определяют коэффициент R₂ отражения, определяют акустическое сопротивление Z_к образца материала неконтролируемого компонента и с учетом значений R₁, R₂ и Z_к определяют акустическое сопротивление контролируемого компонента. В качестве эталонного материала используют жидкость или эластомер.

A(z(+za)(B+C)(z,-z7)(z,,i) + (B+C)(z,-2г)г+4(В-С),2г

(I)

где A-RtR -R,R

C-R,-R,«, ;

R « 5ilЈl

14 у

ZK + Z, (2К-24)/(2и + )Известно, что при падении ультразвуковых колебаний с амплитудой Лпад на границу, состоящую из участков поверхности из двух разных материалов, амплитуда отраженных ультразвуковых колебаний

А6тр составляет:

A«pll(eL Pi + ,Ana

(2)

де

F,, и

В Oil

амплитудные коэффициен- т

ты отражения ультразвуковых колебаний от участков поверхности, сое- 20 тоящих из материалов контролируемого и неконтролируемого компонентов соответственно; и od - удельные площади поверх-25 ности этих участков соответственно, причем

(3)

Ы., +vLf.

Z v -Z (

Учитывая, что Р4

EilEi. ,

Z,r+Z

и Р.„

коэффициент Р отражения

)5

30

ультразвуковых колебаний от указанной границы определяется следующим выражением:

+(

ZЈ.-L Z.+Z,

(4)

В случае, когда акустическое сопротивление эталонного материала меняют со значения zt на z, коэффициент RJ отражения ультразвуковых колебаний от указанной границы составляет:

.,.,. ьги (,-„ UIK . (5,

Из выражений (4) и (5) получается формула для определения искомого значения zx (I). Поскольку физический смысл имеет только положительное значение zx, в выражении (1) следует выбирать соответствующий этому знак перед радикалом.

Как правило, в композиционном материале акустические свойства наполнителя не зависят от технологии изготовления материала, поэтому его

0 5

елесообрачно выбирать в качестве неконтролируемого компонента. У этого компонента значение ZK акустического сопротивления можно определить либо по известным табличным данным, либо по формуле (4), определив коэффициент отражения ультразвуковых колебаний от поверхности образца материала неконтролируемого компонента. Применение жидкости или эластомера в качестве эталонного материала, с одной стороны, позволяет создать необходимые условия акустического контак5 та на поверхности исследуемого материала, а с другой - оперативно изменить значение акустического сопротивления, например, путем изменения химического состава жидкости или концентрации раствора, либо изменения механического напряжения или электрического (магнитного) поля при ис- .пользовании эластомера, обладающего электрострикционными (магнитострик- ционными) свойствами.

Изобретение позволяет обеспечить возможность оперативного контроля величины акустического сопротивления 0 одного из компонентов двухкомпонент- ных материалов.

Формула изобретения

Способ определения акустического сопротивления одного из компонентов композиционного материала, заключающийся в излучении через эталонный материал в направлении поверхности исследуемого материала ультразвуковых колебаний, в определении коэффициентов R и RJ отражения ультразвуковых колебании от указанной поверхности 5 при двух значениях z., и z2 акустического сопротивления эталонного материала и определении искомого параметра с учетом значений R4 и R2, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения возможности контроля двухкомпонентных материалов, определяют акустическое сопротивление

5

0

0

ZK образца материала неконтролируемого компонента, в качестве эталонного материала используют жидкость или эластомер, а акустическое сопротивление г„ контролируемого компонента определяют по формуле

51534392

A +z +CB+C Zi-z i -|iA(z,+z1)+(B+C)(z,-z€)),zl zx-2 B-C-A)

где A-R2R,,,-R,Rk ;R .

z.+z,

«ч- I;;|f