Фазовый способ определения скорости ультразвуковых колебаний Советский патент 1980 года по МПК G01N29/00 

3 мерительной частоты, блок 12 умножения и фазовращатель 13, выход которого подключен ко входу фазового детектора 9. Сущность способа заключается в следующем В контролируемую среду с помощью генератора 1 ультразвуковой частоты, генератора П измерительной частоты и излучателя вводят сло ные ультразвуковые колебания, спектр которы содержит две составляющие на частотах а)| и COj, при ЭТрМ С0| CJo - П;С02 WQ + П , где П - разностная частота; oj - зада1шая частота, асоо выбирают Л Сложный ультразвуковой сигнал, прошедщий зону контроля, преобразуют в электри,ческое напряжение с помощью приемника 5, усиливают усилителем 6 и определяют разность фаз А| его спектральных составляющих, для чего сигнал, поступающий с выхода усилителя, детектируют с помощью детектора 7, фильтруют и подают на один из входов детектора 9 низкочастотную составляющую спектра ультразвуковых колебаний, на другой вход которого через фазовращатель 13 поступает выходной сигнал удвоенной частоты 2П с выхода блока 12. В результате на выходе фазового детектора вьщеляется сигнал, амплитуда которого пропор циональна разности фаз f колебаний с частотами О)) и С02. Скорость ультразвука определяют по формулегде - база прозвучивания; К - крутизна фазо-частотной характеристики. . Поскольку W Е Д 2Ъ V .(2) где Д|) - при шЩение фаз составляющих спектра колебаний, с ге-п Если частота 2П равна единице измерения частоты ,то в соответствии с формулой (2) из меренная разность фаз AI/J совпадает со значением крутизны К. При высоких требованиях к чувствительности измерений определяют граничную частоту полосы акустической прозрачности материала с помощью известных способов, а затем устанавливают заданную частоту так-им образом, чтобы выполнялось нераве11С1Бо Wo ; ojj. - S2(4) Предлагаемый способ позволяет с высокой точностью и чувствительностью определить качество контролируемого материала. Формула изобретения 1.Фазовый способ определения скорости ультразвуковых колебаний, заключающийся в том, что в среду вводят ультразвуковые колеба1шя, принимают прощедщие через среду колебания и определяют фазу принятого сигнала, по которой судят о скорости ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений, в среду вводят сложные ультразвуковые колебания, спектр которых содержит две составляющие на частотах oji и Wj, причем ujj Wo - fi ; Wj Ыо + О ; Wg П , где WQ заданная частота, Г2 - разностная частота, и определяют разность фаз AV спектральных составляющих принятых ультразвуковых колебаний, а о скорости ультразвука судят по отнощению Р - 2е-Г2 с, А| где 6 - база прозвучивания. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что разность частот сО - oj2 2Г2 выбирают равной единице измерения частоты. 3.Способ по п. 1,отличающийс я тем, что частоту соо задают из условия . tjj. - fi где а)|, - граничная частота полосы акустической прозрачности материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Носов Б. А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры, М., Машиностроение, 1972, с. 89. 2.Авторское свидетельство СССР № 233272, кл. G 01 N 29/04, IPe. (прототип).