SU1104410A1 - Converter for measuring speed of sound in materials - Google Patents
Converter for measuring speed of sound in materials Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1983
- 1983-02-17 SU SU833553945A patent/SU1104410A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |