Способ измерения скорости ультразвука Советский патент 1991 года по МПК G01H5/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями

На чертеже изображена схема реализации способа измерения скорости ультразвука

Схема содержит излучающий и приемный преобразователи 1 и 2, установленные на призмах 3 и 4 соответственно с углами а, волноводы 5 и 6 (плоскопаралл льные пластины), на которых устсжовлены призмы, лриемоизлучающий преобразователь 7 коммутатор 8, соединенный с преобразовс)- телями 1 2 и 7, вход которого подключен к

одному из выходов генератора 9 импульсов, а выход - к усилителю 10, времяизмеритель- ный блок 11 входы которого соединены с выходом усилителя 10 и вторым выходом генератора 9, а выход - с конфольно-изме- рительным осциллографом 12 Волноводы 5 и 6 установлены на плоских гранях контролируемого образца 13

Способ измерения скорости ультразвука осуществляют следующим образом

Ппеобразователем 7, подключенным через коммутатор 8 к генератору 9 импульсов, продольную волну в образец 13 Отраженную от противоположной грани волну принимают тем же преобразователем 7 сигнал с которого через коммутатор 8 поступает на усилитель 10, времяизмери- тельный блок 11 и контрольно-измерительный осциллограф 12 Определяют скорость

продольных волн в образце с учетом его длины и измеренного времени распространения сигнала. Устанавливают на образце 13 на его противоположные плоские грани волноводы, выполненные из материала, скорость распространения продольных волн в котором меньше измеренной скорости распространения продольных волн в образце. Преобразователем 1, подключенным через коммутатор 8 к генератору 9 импульсов, излучают продольную волну в призму 3. Эга полна падает на границу призмы 3 с волноводом 5 под углом а, на которой частично отражается и частично трансформируется в поперечную, преломившуюся в волноводе 5 под углом 45°, так как материалы призмы и волновода выбраны обеспечивающими выполнение закона Снеллиуса при указанных углах падения и преломления. Поперечная волна падает на образец 13 под углом 45° и преломляется в нем под углом /. Поскольку волноводы 5 и 6 выполнены из указанного выше матер ала, при преломлении в образце не возбуждаются паразитные продольные волны. Прошедшие через образец поперечные волны падают под углом / на другую плоскую грань и преломляются под углом 45° в волноводе б, в котором также не возбуждаются паразит ные продольные волны.Падающие под утлом 45° на границу волновода 6с призмой 4 поперечные волны возбуждают в последней продольные волны под углом а. Принимают их преобразователем 2, сигнал с которого через коммутатор 8 и усилитель 10 поступает на времяизмерительный блок 11 и контрольно- измерительный осциллограф 12. Измеряют время t прохождения сигнала от преобразователя 1 до преобразователя 2. Аналогично измеряют время to при отсутствии образца, когда волноводы 5 и 6 непосредственно контактируют друг с другом, и

по их разности определяют время т. прохождения поперечной ультразвуковой волны через образец. Определяют скорость Ct поперечных волн в образце по формуле

2d

Ј) V

с, с„, -сц г

где Сц - скорость поперечных ультразвуко- аых волн в материале волноводов;

d - толщина образца.

Предлагаемый способ позволяет проводить измерение скорости продольных и поперечных ультразвуковых волн на малых образцах, а также в материалах с большим

поглощением ультразвука.

Формула изобретения Способ измерения скорости ультразвука, заключающийся в том, что излучают и

принимают ультразвуковые волны под уг- пом к плоской грани контролируемого образца, измеряют время их распространения в образце, с учетом которого определяют искомый параметр,отличающийся тем,

что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями, предварительно определяют скорость распространения продольных ультразвуковых волн в заданном направлении, параллельном плоским граням образца, устанавливают на плоских гранях плоскопараллельные пластины, скорость

распространения продольных ультразвуковых волн в материале которых меньше скорости распространения продольных волн в образце в заданном направлении, а излучение и прием поперечных ультразвуковых

волн осуществляют через эти пластины под углом 45° к плоским граням образца вдоль заданного направления.

J

1I5

I//

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями Определяют скорость распространения продольных ультразвуковых волн в контролируемом образце в заданном направлении, параллельном плоским граням образца Излучают и принимают поперечные ультразвуковые волны под углом 45й к плоским граням образца вдоль заданного направления через установленные на этих гранях плоскопараллельные пластины ско рость распространения продольных волн в материале которых меньше скорости продольных волн в образце в заданном направлении Измеряют время распространения поперечных волн в образце, с учетом которого определяют их скорость 1 ил w Ј