SU1104410A1 - Converter for measuring speed of sound in materials - Google Patents

Converter for measuring speed of sound in materials Download PDF

Info

Publication number
SU1104410A1
SU1104410A1 SU833553945A SU3553945A SU1104410A1 SU 1104410 A1 SU1104410 A1 SU 1104410A1 SU 833553945 A SU833553945 A SU 833553945A SU 3553945 A SU3553945 A SU 3553945A SU 1104410 A1 SU1104410 A1 SU 1104410A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
materials
sound
piezoplate
converter
speed
Prior art date
Application number
SU833553945A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Борисович Гитис
Александр Гершевич Копанский
Самуил Исаакович Ногин
Аркадий Айзикович Шенкер
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов
Priority to SU833553945A priority Critical patent/SU1104410A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1104410A1 publication Critical patent/SU1104410A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ , содержащий корпус, размещенную в нем пр моугольную пьезопластину и защитное дно, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и производительности измерений, размеры сторон пьезопластины выбраны из соотношений , где а, в -ширина и длина пьезопластины , мм; -частота, дл  работы на которойпредназначена пьезопластина, Гц.CONVERTER FOR MEASURING THE SPEED OF SOUND IN THE MATERIALS, comprising a case, a rectangular piezoplate placed inside it, and a protective bottom, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of measurements, the sizes of the piezoplate sides are chosen from the ratios where mm -frequency, for work on which a piezoplate is intended, Hz.

Description

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  скорости распространени  продольны-х волн при поверхностном прозвучивании, например, при неразрушающем контроле строительных материалов .The invention relates to an ultrasonic measuring technique and can be used to measure the velocity of propagation of longitudinal waves during surface testing, for example, with non-destructive testing of building materials.

Известен преобразователь дл  измерени  скорости звука в материалах, содержащий призму и размещенную на ней пьезоп ,ластину, причем ввод ультразвуковых колебаний в материал осуществл етс  под первым критическим углом 1.A known transducer for measuring the speed of sound in materials, comprising a prism and a piezoelectric transducer, placed on it, the ultrasonic vibrations being introduced into the material at the first critical angle 1.

Недостатком преобразовател   вл етс  недостаточно щирока  область применени , так как ввод под первым критическим углом осуществл етс  только в тех материалах , скорость распространени  продольных волн в которых соответствует заданному углу призмы.The disadvantage of the transducer is insufficiently wide area of application, since the input under the first critical angle is carried out only in those materials, the speed of propagation of longitudinal waves in which corresponds to a given angle of the prism.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  преобразователь дл  измерени  скорости звука в материалах , содержащий корпус, размещенную в нем пр моугольную пьезопластину и защитное дно. Нри этом преобразователи, предназначенные дл  работы на различных частотах, содержат квадратную пластину 20x20 мм 2.The closest to the technical essence of the invention is a transducer for measuring the speed of sound in materials, comprising a housing, a rectangular piezoplate accommodated therein and a protective bottom. In this case, the transducers intended for operation at different frequencies contain a square plate of 20x20 mm 2.

Недостатком известного преобразовател    .л етс  недостаточно высока  точность и производительность измерений, обусловленна  тем, что в точку приема акустические сигналы от всех элементарных участков излучающей пластины приход т в различное врем  и, следовательно, прин тый сигнал раст гиваетс  и имеет недостаточно большую амплитуду.The disadvantage of the known transducer is that the accuracy and performance of measurements is not high enough, because acoustic signals from all elementary parts of the radiating plate arrive at a different time at the receiving point and, therefore, the received signal is stretched and has an insufficiently large amplitude.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности и производительности измерений скорости звука в материалах.The aim of the invention is to increase the accuracy and performance of measurements of the speed of sound in materials.

Ноставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователе дл  измерени  скорости звука в .материалах, содержащем корпус, размещенную в нем пр моугольную пьезопластину и защитное дно, размеры сторон пьезопластины выбраны из соотнощений:The unrelated goal is achieved by the fact that in a transducer for measuring the speed of sound in materials, comprising a housing, a rectangular piezoplate placed in it and a protective bottom, the dimensions of the piezoplate sides are selected from the ratios:

B io-iVe/tB io-iVe / t

где д fe - щирина и длина пьезопластины , мм;where d fe is the width and length of the piezoplates, mm;

f - частота, дл  работы на которой предназначена пьезопластина , Гц.f is the frequency for which the piezoplate is intended to be used, Hz.

На фиг. I изображен преобразователь дл  измерени  скорости звука в материалах; на фиг. 2 - то же. вид сбоку; на фиг. 3 - проекци  пьезопластины преобразовател  на поверхность контролируемого издели .FIG. I shows a transducer for measuring the speed of sound in materials; in fig. 2 - the same. side view; in fig. 3 - projection of the piezoplates of the converter onto the surface of the controlled product.

Преобразователь дл  измерени  скорости звука в материалах содержит корпус 1, размещенную в нем пр моугольную пьезопластину 2 и защитное дно 3. Размеры сторон пьезопластины выбраны из соотнощенийA transducer for measuring the speed of sound in materials comprises a housing 1, a rectangular piezoplate 2 and a protective bottom 3 located therein. The dimensions of the piezoplate sides are chosen from the ratios

a« f--106; (1)a “f - 106; (one)

B lO-iV f, (2)B lO-iV f, (2)

где 6 - щирина и длина пьезопластины 2, мм;where 6 is the width and length of the piezoplates 2, mm;

f - частота, дл  работы на которойпредназначенаf is the frequency for which the work is intended

пьезопластина 2, Гц.piezoplastin 2, Hz.

Преобразователь дл  измерени  скорости звука в материалах работает следующим образом.A transducer for measuring the speed of sound in materials operates as follows.

Преобразователь устанавливают защитным дном 3 на контролируемое изделие. На пр моугольный пьезоэлемент 2 подают импульс напр жени  через электрический разъем (не показан), установленный в корпусе 1 преобразовател . Пьезопластина 2 под действием этого и.мпульса излучает акустический сигнал в контролируемое изделие. Рас простран ющиес  в изделии продольные колебани  достигают точки К приема, расположенной , например, на рассто нии 1 на пр мой, совпадающей с поперечной осью пьезопластины. Разность At времени прихода в секундах от ближней и дальней точек О и N пьезопластины, лежащих на ее поперечной оси, в точку К приема равнаThe converter is installed with a protective bottom 3 on the controlled product. A rectangular piezoelectric element 2 is supplied with a voltage pulse through an electrical connector (not shown) mounted in converter case 1. Under the action of this pulse, the piezoplastin 2 emits an acoustic signal to the controlled product. The longitudinal oscillations propagating in the product reach the reception point K, located, for example, at a distance of 1 on a straight line coinciding with the transverse axis of the piezoplate. The difference At at the time of arrival in seconds from the near and far points O and N of the piezoplate, lying on its transverse axis, to the point K of reception is equal to

Ati a/c, (3)Ati a / c, (3)

гдеWhere

с. - скорость распространени  продольных волн в материалеконтролируемого издели , мм/с.with. - velocity of propagation of longitudinal waves in the material of the controlled product, mm / s.

Эта разность Ati дл  того, чтобы сигналы в точке приема сложились, должна быть не бапьще времени С нарастани  фронта импульса, т. е.This difference Ati in order for the signals at the point of reception to add up must be no longer than the time C of the rise of the pulse front, i.e.

(4).(four).

Врем  г нарастани  фронта импульса характеризуетс  частотой собственных колебаний пьезоэлемента, то есть частотой f, дл  работы на которой предназначена пьезопластинаThe rise time of the pulse front is characterized by the natural frequency of the piezoelectric element, i.e. the frequency f, for which the piezoplate is designed to operate.

(5).(five).

Скорость звука в твердых материалах измен етс  в щироком диапазоне, однако может быть с достаточной достоверностью ограничена снизу величиной 3-10 мм/с. Подставив это конкретное значение в равенствоThe speed of sound in solid materials varies in a wide range, but can be reliably limited to below 3-10 mm / s. Substituting this particular value into equality

(3) и использу  (4) и (5), легко получить выражение, которое соответствует формуле ().(3) and using (4) and (5), it is easy to get an expression that corresponds to the formula ().

Следовательно, щирина а пьезопластины выбрана таким образом, что обеспечиваетс  практически одновременный приход сигналов в точку приема. Разность At г времени прихода в секундах от ближней точки О пъезопластины, лежащей на ее поперечной оси, и от точки М пьезопластины.Consequently, the width a of the piezoplates is chosen in such a way that the signals are almost simultaneously received at the receiving point. The difference At g of the time of arrival in seconds from the near point O of the piezoplate, lying on its transverse axis, and from the point M of the piezoplastin.

Claims (1)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ, содержащий корпус, размещенную в нем прямоугольную пьезопластину и защитное дно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, размеры сторон пьезопластины выбраны из соотношенийA TRANSDUCER FOR MEASURING THE SPEED OF SOUND IN MATERIALS, comprising a housing, a rectangular piezo-plate placed in it and a protective bottom, characterized in that, in order to improve the accuracy and performance of measurements, the dimensions of the sides of the piezo-plate are selected from the ratios 10»;10"; BilO’V— где з, в — ширина и длина пьезопластины, мм;BilO’V — where s, c are the width and length of the piezoelectric plate, mm; f — частота, для работы на которой предназначена пьезопластина, Гц.f is the frequency for which the piezoelectric plate is intended to operate, Hz. <Oh SU „„1104410SU „„ 1104410
SU833553945A 1983-02-17 1983-02-17 Converter for measuring speed of sound in materials SU1104410A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833553945A SU1104410A1 (en) 1983-02-17 1983-02-17 Converter for measuring speed of sound in materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833553945A SU1104410A1 (en) 1983-02-17 1983-02-17 Converter for measuring speed of sound in materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1104410A1 true SU1104410A1 (en) 1984-07-23

Family

ID=21050163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833553945A SU1104410A1 (en) 1983-02-17 1983-02-17 Converter for measuring speed of sound in materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1104410A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Дефектоскопи , 1980, № 1, с. 35. 2. Прибор ультразвуковой УК - Ю П. Техническое описание и инструкци по эксплуатации. Кишинев, «Тимпул, 1978, с. 2223 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4264788A (en) Damped ultrasonic detection unit
US7388810B2 (en) Ultrasonic distance measurement system
US4297608A (en) Measuring equipment for acoustic determination of the specific gravity of liquids
JPH0525045B2 (en)
US4020679A (en) Sled for ultrasonic NDT system
US4462256A (en) Lightweight, broadband Rayleigh wave transducer
SU1104410A1 (en) Converter for measuring speed of sound in materials
Bristol Analysis and design of surface acoustic wave transducers
SU1228007A1 (en) Method of article ultrasonic inspection
SU864112A1 (en) Shear wave sensor
SU1460621A1 (en) Ultrasound velocity meter
SU1205010A1 (en) Method of determining oscillations introduction angle for ultrasonic prism converters
SU1603290A1 (en) Apparatus for ultrasonic inspection of surface layer of materials
SU1099270A1 (en) Piezoelectric converter for non-destructive inspection
SU1163252A1 (en) Ultrasonic transducer for measuring velocity of transverse ultrasonic vibrations
SU1504606A1 (en) Ultrasonic device for measuring physiocal parameters of substances
SU1670581A1 (en) Apparatus for testing physicomechanical characteristics of material surfaces
SU1104408A1 (en) Method of determination of acoustic emission source coordinates
SU1610307A1 (en) Device for measuring speed of ultrasound
SU1416904A1 (en) Ultrasonic transducer
SU1366879A2 (en) Device for measuring geometric dimensions of parts
JPS5512462A (en) Acoustic liquid level detection
SU1679394A1 (en) Accelerometer
SU1078314A1 (en) Piezoelectric converter for receiving second symmetrical lamb wave in metals
SU1134889A1 (en) Device for measuring force