SU1000898A1

SU1000898A1 - Ultrasonic oscillation damping coefficient measuring method

Info

Publication number: SU1000898A1
Application number: SU813344804A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федорович Мельканович; Геннадий Валентинович Пябус; Людмила Борисовна Ливенцова; Леонид Михайлович Кушкулей
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-02-28

Description

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ(54) METHOD FOR MEASURING THE DIFFUSION RATE OF ULTRASOUND VIBRATIONS

1one

Изобретение относитс к неразрушаю - тему контролю и может быть использовано при ультразвуковом качества материалов.The invention relates to non-destructive control and can be used with ultrasonic quality materials.

Известен способ определени затухани продольных акустических волн, заклк чающийс в том, что в иммерсионной жидкости в направлении образца возбуждают акустическую волну, измер ют амплитуды волн, прошедших два различных рассто ни в образце, и по соотношению этих амплитуд определ ют коэффициент затухани Г.,A known method for determining the attenuation of longitudinal acoustic waves is based on the fact that an acoustic wave is excited in the immersion liquid in the direction of the sample, the amplitudes of the waves passing two different distances in the sample are measured, and the attenuation coefficient Γ is determined from the ratio of these amplitudes.

Недостатком данного способа вл етс низка точность измерени , св занна с потер ми при излучении сигнала в жид- 15 кость.The disadvantage of this method is the low measurement accuracy associated with losses due to radiation of the signal into the liquid.

Наиболее близким к данному нзобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ измерени коэффициента затутсани ультразву- 20 ковых колебаний, заключающийс в том, что в плоскопараллельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучени возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождени заданного рассто ни при многократных отражени х от гран1щ образца , измер ют его амплитуду и по ней определ ют коэффициент затухани 2.The closest to this invention to the technical essence and the achieved result is a method of measuring the coefficient of ultrasonic oscillation, which consists in the fact that in a plane-parallel sample a piezoelectric transducer with a given radiation area excites a pulse of ultrasonic oscillations, after passing a predetermined distance of multiple oscillations reflections from the sample edge, measure its amplitude, and determine its attenuation coefficient 2.

Недостатком этого способа вл етс низка точность измерени , обусловленна вли нием дифракционных эффектов на результаты измерени .The disadvantage of this method is low measurement accuracy due to the effect of diffraction effects on the measurement results.

Цель изобретени - повышение точности измерени за счет устранени вли ни дифракционных эффектов.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the influence of diffraction effects.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу измерени коэффициента затухани ультразвуковых колебаний, заключающемус в том, что в плоскопарал- лельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучени возбужда- . ют импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождени заданного рассто ни при многократных отражени х от границ образца, измер ют его амплитуду и по ней определ ют коэффициент затухани , дополнительно с помощьюThis goal is achieved by the fact that, according to the method for measuring the attenuation coefficient of ultrasonic oscillations, which consists in the fact that in a plane-parallel sample a piezo-transducer with a given radiation area is excited. A pulse of ultrasonic vibrations is taken, taken after passing a predetermined distance with multiple reflections from the sample boundaries, its amplitude is measured, and its attenuation coefficient is determined using it

31000666. 431000666. 4

второго преобразовател с площадью из- ние 1 , а коэффициент затухани вылучени , в и раз отличающейс от площа- числ ют по формуле ди первого преобразовател , возбуйсдают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его на рассто нии, в И раз от- s личающемс от первого рассто ни , измер ют его амплитуду и по отношению измеренньщ амплитуд суд т о коэффициент затухани ультразвуковых колебаний. Способ измерени коэффициента затухани ультразвуковых колебаний осушестыт етс следующим образом. Сначала на плоскопараллельном образц устанавливают пьезопреобразователь с площадью излучени 5 и возбуждают импульс ультразвуковой волны. Принимают этот импульс на заданном рассто нии после И1 отражений от границ образца При этом , где 2 - толщина образца; VV1 - целое число (дл эх -метода четное, дл теневого - нечетное). Измер ют амплитуду прин того импульса , затем на образец устанавливают второй пьезопреобразователь с площадью излучени 5 Vi 5 (где ц - любое целое число дл эхо-метода и любое нечетное число дл теневого, кроме единицы ). Возбуждают в образце импульс ультразвуковой волны с амплитудой, равной амплитуде первого импульса. Принимают сигнал уже на рассто нии h m 6 , При таких соотношени х между площад ми излучени пьезопреобразователей и рассто ни ми, на которых принимаетс импульс прошедших ультразвуко вых волн, дифракционные ослаблени ультразвуковых волн в обоих случа х вл ютс одинаковыми и в равной степени уменьшают амплитуду импульса, что позвол ет более точно проводить измерени Зто св зано с тем, что степень вли ни дифракции зависит от соотношени между площадью излучени и рассто нием, на котором принимаетс сигнал. Если это соотношение сохран етс , то вление ди- фракции не вли ет на результаты измерени . Измер ют амплитуду импульса ультразвуковых волн, прошедшего рассто1 А IThe second transducer with an area of 1, and the attenuation coefficient of radiation, which differs from the area by the formula d of the first transducer, excites the pulse of ultrasonic vibrations, takes it at a distance that differs from the first distance Nor, its amplitude is measured, and judging by the measured amplitudes, the attenuation coefficient of the ultrasonic oscillations is judged. The method for measuring the attenuation coefficient of the ultrasonic oscillations is as follows. First, a piezoelectric transducer with a radiation area of 5 is installed on the plane-parallel sample and the ultrasonic wave pulse is excited. This impulse is received at a given distance after the I1 reflections from the sample boundaries. Where, 2 is the sample thickness; VV1 is an integer (for an eh-method is even, for a shadow method is odd). The amplitude of the received pulse is measured, then a second piezo transducer is installed on the sample with an emission area of 5 Vi 5 (where u is any integer for the echo method and any odd number for the shadow, except one). A pulse of an ultrasonic wave with an amplitude equal to the amplitude of the first pulse is excited in the sample. The signal is received already at a distance of hm 6. At such ratios between the radiation areas of the piezo transducers and the distances at which the transmitted ultrasonic waves are pulsed, the diffraction attenuations of the ultrasonic waves in both cases are the same and reduce the amplitude of the pulse which allows for more accurate measurements of Zto is due to the fact that the degree of diffraction effect depends on the ratio between the radiation area and the distance at which the signal is received. If this ratio is maintained, then the diffraction phenomenon does not affect the measurement results. The pulse amplitude of the ultrasonic waves that have passed the distance is measured.

( ) где А и амплитуды импульсов, прошедших соответственно пути Ь и U. Предлагаемый способ измерени коэ4 фихшента затухани ультразвуковых колебаний позвол ет более точно проводить измерени , поскольку за счет использова- ни излучателей с разной площадью излучени и измерени амплитуд импульсов на разных рассто ни х дифракционное ослабление в равной степени вли ет на величину импульсов. Ф-ормула изобретени Способ измерени коэффициента затуха ни .ультразвуковых колебаний, заключающийс в том, что в плоскопараллельном образце пьезопреобразователем с заданной площадью излучени возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его после прохождени заданного рассто ни при многократных отражени х от гранип образца, измер ют его амплитуду и по ней определ ют коэффициент затухани , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени за счет устранени вли ни дифракционных эффектов, дополнительно с помоишю второго преобразовател с площадью излзгчени , в п раз отличаю - щейс от площади первого преобразовател , возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают его на рассто нии, в п раз отличающемс от первого рассто ни , измер ют его амплитуду и по От- ношению измеренных амплитуд суд т о коэффициенте затухани ультразвуковых колебаний . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 789734, кл. G 01N 29/ОО, 1978. 2.Колесников А.Е. Ультразвуковые измерени . М., Изд-во стандартов, 1979, с. 131 (прототип).() where A and the amplitudes of the pulses that passed the paths b and U, respectively. The proposed method for measuring the attenuation coefficient of ultrasonic oscillations allows more accurate measurements, because by using emitters with different radiation area and measuring the amplitudes of the pulses at different distances diffraction attenuation equally affects the magnitude of the pulses. Formula of the invention A method for measuring the attenuation coefficient of ultrasonic oscillations, which consists in that a plane-parallel sample with a piezotransducer with a given radiation area excites a pulse of ultrasonic oscillations, takes it after passing a predetermined distance with multiple reflections from the sample’s granule, its amplitude is measured and determine its extinction coefficient, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by eliminating the influence of diffraction effects, in addition to My second transducer with an iridescence area, which differs n times from the area of the first transducer, excites a pulse of ultrasonic vibrations, takes it at a distance, n times different from the first distance, measures its amplitude and, in respect of measured amplitudes, the court t about the attenuation coefficient of ultrasonic vibrations. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 789734, cl. G 01N 29 / OO, 1978. 2. Kolesnikov A.E. Ultrasonic measurements. M., Publishing House of Standards, 1979, p. 131 (prototype).

Claims

Claim

The method of measuring the attenuation coefficient. ultrasonic vibrations, consisting in the fact that in a plane-parallel sample, a piezoelectric transducer with a given radiation area excites a pulse of ultrasonic vibrations, take it after passing a given distance at multiple reflections from the boundaries of the sample, measure its amplitude and determine the attenuation coefficient, which differs in that, In order to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of diffraction effects, additionally using a second transducer with an emission area, η times ide - cubic symmetry area of the first transducer, the excitation pulse of ultrasonic oscillations, taking it at a distance, in the η times different from the first distance, and its amplitude is measured relative amplitudes of the measured attenuation coefficient is judged on ultrasonic vibration.