Устройство для измерения звукопрозрачности пластин Советский патент 1982 года по МПК G01N29/00 

изобретение относится к неразруг шагацему контролю и может быть использовано при контроле качества перегородок и панелей.

Известна акустическая антенна бегущей волны, которая содержит звуковые преобразователи, расположенные на прямой линии и на расстоянии, не .превышающем четверти длины звуковой волны в среде 1.

Однако акустическая антенна бегущей волны не позволяет проводить измерения звукопрозрачности пластин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения звукопрозрачности пластин, содержащее канал излучения, включающий в себя генератор/ ультразвуковой излучатель и уси.питель, канал приема, выполненный в виде последовательно соединенных ультразвукового приемника, усилителя и регистратора 2 .

.Однако это устройство не позволяет с высокой точностью проводить измерения в камерах, размеры которых сравнимы с размерами базы измерения. Кроме того, ограничены углы, при которых можно проводить измерения.

Цель изобретения - увеличение точности измерения.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве для измерения звукопрозрачности пластин, содержащем канаш излучения, вк.п1счающий в себя генератор, ультразвуковой из.пучатель и усилитель, канал приема, выполненный в виде пос.ледовательно

to соединенных ультразвукового гфиемника, усилителя и регистратора, каждой из каналов снабжен линией задержки с несколькими выходами и фазсялетром, вклоченньм между выходом . за15держки приемного канала и входе генератора, ультразвуковые излучате.ль и приемник выполнены в виде акустической антенны бегущей волны, а усилители - многоканальными и связаны

20 с соответствующими элементами антенн каждого канала.

На фиг.1 представлено устройство для измерения звукопрозрачности пластин, общий вид; на фиг.2 - схема 25 проведения измерения.

Устройство содержит генератор 1 звуковой частоты, соединенный через .линию 2 задержки и усилитель 3 мощности с и3.лучателем 4, и приемник 5. выход которого через усилитель 6

30 и линию 7 задержки соединен с регис ратором 8 амплитуды и фазометром 9. Между излучателем 4 и приемником 5 располагают исследуемую пластину 10 Излучатель 4 и приемник 5 выполнены в виде отдельных элементов 11, расположенных на одной прямой линии на расстоянии, меньиле четверти длин звуковой волны в среде, и укрепленных на общем основании 12. Излучатель 4- и приемник 5 имеют остронаправленные диаграммы 13 и 14. С излу чателя 4 на приемник 5 попадает зву ковая волна 15, прошедшая через пластину, и дифрагированная звукова волна 16. Устройство для измерения звукопрозрачности пластин работает следую щим образом. ; С генератора 1 звуковой частоты электрический сигнал через линию 2 задержки и усилитель 3 поступает на .элементы 11 излучателя 4, который излучает звуковую волну. Приемник 5 принимает эту звуковую волну, преоб разуя ее в электрический сигнал, ко торый через усилитель 6 и линию 7 задержки поступает на регистратор 8 амплитуды и фазометр 9. По амплитуде и. фазе звукового сигнала, прошедшего исследуемую пластину 10, судят о коэффициенте звукопрозрачности пластины 10 . Линии 2 и 7 задержки совместно с усилителями 3 и 6 образуют систему формирования двух акустических анте бегущей волны за счет последователь ного поступления электрического сиг нала на элементы 11 излучателя 4 и снятия электрического сигнала с эле ментов 11 приемника 5. Ближайшие к пластине 10 элементы 11 излучателя 4 и приемника 5 подключены к тому концу линий 2 и 7 задержек, где задержка максимальна. Это обеспечивает расположения диаграмм 13 и 14 навстречу друг другу. Расстояние между излучателем 4 и приемн иком 5 следует выбирать мини мальным, однако они не должны препятствовать повороту исследуемой пластины 10 на максимальные углы, при которых необходимо провести измерения . Увеличение точности измерения фазы происходит в результате измерительной базы, вызванного следующими причинами. Так как обе диаграммы 13 и 14 являются направленными, то излучатель 4 создает в своей апертуре почти плоскую волну 15, а приемни 5, действующий как пространственный фильтр, дополнительно отфильтровывает все плоские пространственные компоненты сигнала. Эти свойства позволяют расположить излучатель 4 и приемник 5 почти вплотную к пластине 10, сохранив условия проведения измерений в плоской волне. В результате уменьшения базы, вопервых, уменьшается влияние флуктуации в среде на фазу сигнала, что дает возможность использовать в качестве опорного сигнала сигнал от генератора, и, во-вторых, .существенно возрастает амплитуда прямого сигнала, прошедшего через пластину 10, по сравнению с амплитудой мешающих сигналов, отраженных от стенок измерительной камеры. Кроме того, уменьшается роль дифрагированных волн 16, огибающих пластину. Это обусловлено также двумя причинами: во-первых, в силу направленности диаграмм 13 и 14, вовторых, амплитуда огибающей волны 16 уменьшается по сравнению с амплитудой прошедшей волны 15 из-за удлинения пути распространения. Таким образом обеспечивается уменьшение дифракционной волны 16 как основного фактора, препятствующего измерениям при ограниченных размерах пластины. В результате удается уменьшить размеры и вес исследуемых пластин 10. Кроме того, при использовании в качестве излучателя 4 и приемника 5 акустической антенны бегущей волны возможно измерение характеристик звукопрозрачности при больших углах из-за того, что акустическая антенна бегущей волны с элементам-i, расположенными на одной оси, имеет небольшие поперечные размеры. Таким образом, устройство для измерения. звукопрозрачности ппастин повышает точность измерения характеристик звукопрозрачности пластин и расширяет диапазон изменения, угла при измерениях. Формула изобретения Устройство для измерения звукопрозрачности пластин, содержащее канал .1злучения, включающий в себя генератор, ультразвуковой излучатель и усилитель, канал приема, выполненный в виде порледователвно соединенных ультразвукового приемника усилителя и регистратора, о т л ичающееся тем, что, с целью увеличения точности измерения, каждый из каналов снабжен линией задержки с несколькими выходами и фазометром, включенным между выходом линии задержки приемного канала и входом генератора, ультразвуковые излучатель и приемник выполнены в виде акустической антенны бегущей

волны, а усилители - многоканальньоми и связаны с соответствукщими элементами антенн каждого канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.- Дж. Уоррен Хорнон. Основы гидролокации. Судпромгиз, 1961, с. 312-332.

2. Авторское свидетельство СССР № 517839, кл. G 01 N 29/00, 1976.