Устройство для измерения скорости ультразвука Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к областям ультразвуковой техники, медицины и биологии и может быть использовано .при исследовании и контроле ультразвуковым методом твердых материалов биологических веществ-. Известно устройство для измерения скорости ультразвука, состоящее из генератора импульсов, усилителя, индикатора, приемно-излучающего пьезопреобразователя измерительной камеры и угломера, в котором скорость продольных и поперечных волн определяют по закону полного внутреннего отражения в образцах с одной плоской поверхностью Недостатком этого способа является отсутствие возможности измерения скорости поперечных волн в таких веществах,в которых скоростьЛйпереч ных волн меньше скорости продольных волн в имерсионной.жидкости. Вторым недостатком является то, что ввиду большого затухания поперечных волн в большинстве биологических веществ невозможны точные измерения скорост поперечных волн.. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для измерения скорости ультразвука, состоящее из пьезопреобразователя , подключенного к генератору импульсов, угломера и осциллографа 2. Недостаток известного устройства состоит в низкой точности измерений. Целью изобретения является повышение точности измерений. Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным пьезопреобразователем и двумя шарнирно соединенными пластинами, соединенными с угломером, на которых симметрично закреплены пьезопреобразователи, причем дополнительный пьезопреобразователь подключен к входу осциллографа. На фиг.1 изображена структурная схема устройства, в которой пьезопреобразователь излучает и принимает обратно отраженные продольные волны, на фиг.2 - ход лучей при измерении скорости поверхностно-продольных волн. Устройство содержит генератрр импульсов 1, усилитель 2, подключенный к генератору 1, индикатор 3 (;осциллограф), подключенный к усилителю 2, второй усилитель 4, подключенный также к индикатору 3, две шарнирно

соединенные сопряженные пластины 5 и 6, к одной из которых 5 прикреплен пьеэопреобразователь 7, а к другой 6, являквдейся рефлектором, симметрично прикреплен другой пьезопреобразователь 8. К шарнирно соединенным пластинам 5 и б прикреплен угломер 9

Устройство работает следующим образом.

Для измерения скорости продольных волн первый пьезопреобразователь 7 вместе с пластиной 5 плавно позорачивают до тех пор, пока получат максимальное отражение продольных волн от пластины б в обратном направлении Этому положению соответствует максимальная амплитуда импульсов приемноизлучающего пеьзопрербразователя 7. Тогда измеряют углометром 9 первый критический угол по известной скорости продольных волн в иммерсионной среде (жидкости) и углу d. , скорость продольных волн CL, рассчитывают по

формуле измерения скорости поверхностно-продольных волн плавно изменяют угол, составляемый пластинами 5 и б и находят положение, в котором получают максимальный импульс на выходе пьезопреобразователя 8, измеряют : угломером 9 этот yrond-pi, и находят sin dpi,

, по которому, -.

отношение

Sind i

воспользовавшись графиком теоретической зависимости V от-Е -опредеСт. ляютТ/-т -1. Тогда скорость попереч -ь

ных волн CY рассчитывают по формуле

С - VC. t:V

т 1. sivid,

Формула изобретения

Устройстве для измерения скорости ультразвука, состоящее из пьезопреобразователя, подключенного к генератору импульсов, угломера и осциллографа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным пьезопреобразователем и шарнирно соединенными пластинами, соединенными с угломером, на которых симметрично закреплены пьезопреобразователи, причем дополнительный пьезопреобразователь подключен к входу осциллографа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл.-G 01 N 29/00, 1978 (прототип).

fff.f