SU1146592A1

SU1146592A1 - Method of measuring elastic vibration absorption coefficient

Info

Publication number: SU1146592A1
Application number: SU833665332A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Федоров; Валентин Васильевич Летуновский; Тадеуш Янушевич Гораздовский
Original assignee: Красноярский Политехнический Институт; Научно-Исследовательский Институт Интроскопии
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-03-23

Abstract

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШГЛМЦЕНИЯ УПРУГИХ КОШБАНИЙ, заключаинцийе в том, что в выбранной точке испытуемого издели возбуждают импульс упругих колебаний, измер ют параметр сигнал упругих колебаний , SU,,,, 1146592 41. METHOD OF MEASURING THE EFFECT OF THE ELASTIC CATCHES COEFFICIENT, the conclusion is that a pulse of elastic oscillations is excited at a selected point of the test product, the elastic waveform parameter, SU ,,,, 1146592 4 is measured

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле состо ни материала за счет измерени коэффициента поглощени упругих волн. Известен споЬоб измерени коэффи циента поглощени упругих колебаний заключающийс в том, что в изделии возбуждают импульс упругих колебайи принимают сигналы упругих колебаний многократно прошедших, отраженных от граничных |1рверхностей исследуемой среды, и совмещают огибающзпо этой последовательности сигналов с экспонентой на экране осциллографа , в котором скорость развертки луча сравнивают с частотой периодических колебан1й1, подбира частоту WaKHM образом, чтобы на единице дли ны развертки умещалось целое число периодов колебаний, и измер ют их частоту, по которой суд т о коэффициенте затухани ультразвуковьго им пульс а tl . Недостатком данного способа вл етс низка точность измерени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем му результату вл емс способ измер ни коэффнщиента поглощени упругих колебаний, заключающийс в том, что в выбранной точке испытуемого издел возбуждают импульс упругих колебани измер ют параметры сигнала упругих колебаний св знного с реверберацией издели , и по изменению этого параметра во времени определ ют коэффициент поглощени упругих колебаний 2. Однако известный способ отмечает с низкой точностью измерени вслед ствие интерференции волн, котора приводит к значительному отклонению мгновенных значений сигнала объемно реверберации от экспоненты. Это не позвол ет точно зафиксироват. момен времени, соответствукиций заданному значенш) измер емого Параметра, Цель изобретени - повышение точ ности измерени . Эта цель достигаетс тем, что согласно способу измерени коэффици ента поглощени упругих колебаний, заключакп емус в том, что в выбранной точке испытуемого издели soar буждают 1й пульс упругих колебаний, измер ют параметр сигнала упругих колебаний, св занного с реверберацией издели , и по изменению этого параметра во времени определ ют коэффициент поглощени упругих колебаний , измер ют усредненные энергии сигнала упругих колебаний за два последовательных и равных промежутка времени, по отношению этих энергий к величине промежутка времени рассчитывают коэффициент поглощени упругих колебаний. Возбуждение импульса упругих колебаний провод т в нескольких точках. Кроме того, при возбуждении импульса в орной точке измен ют его форму или длительность. Способ измерени коэффициента поглощени упругих колебаний осуществл етс следующим образом. Возбуждают в исследуемом объекте импульс упругих колебаний. Огибаоща затухающего сигнала объемной реверберации и«еет сложную форму, модул ци сигнала по амплитуде происходит вследствие: гатульсного характера излучени , отражени и трансформации упругих волн на всех граничных поверхност х и внутренних дефектах структзфы объекта, а также интерференции. Упругие колебани в объекте затухают по экспоненциальному закону за счет поглощени , а мгновенные значени амплитуд сигнала объемной реверберации измен ютс в широких пределах, поэтому оптимальным методом обработки таких сигналов вл етс измерение энергии за достаточно продолжительное врем , т.е. необходимо осуществл ть интегрирование сигнала объемной реверберации во времени, а отношение энергий за два заданных, равных и последовательных периода времени наиболее трчно отражает отношение ийтенсивностей упругих колебаний или отношение энергий акустических колебаний, которые действуют в объекте в моменты времени , отличающиес на заданный период времени. Измер ют энергию прин того сигнала объемной реверберации за первый заданный период времени, измер ют энергию прин того сигнала объемной реверберации за второй заданный период времени, следующий за первым, измен ют позицию акустического преобразовател относительно объекта измерени , повтор ют цикл возбужде3 1The invention relates to non-destructive testing and can be used in ultrasonic monitoring of the state of a material by measuring the absorption coefficient of elastic waves. It is known to measure the coefficient of absorption of elastic oscillations in that the product excites a pulse of elastic oscillations and receives signals of elastic oscillations repeatedly passed, reflected from the boundary of the medium under study, and combine the envelope of this signal sequence with the exponent on the screen of the oscilloscope where the beam is compared with the frequency of periodic oscillations, selecting the frequency WaKHM so that an integral number of periods of oscillations fit in the unit of the sweep length, and measure their frequency, by which the attenuation coefficient of the ultrasonic pulse a tl is judged. The disadvantage of this method is low measurement accuracy. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is the method of measuring the absorption coefficient of elastic oscillations, which consists in the fact that at the selected point of the test product excites a pulse of elastic oscillations measure the parameters of the signal of elastic oscillations associated with the reverberation of the product, and by changing This parameter determines in time the absorption coefficient of elastic oscillations 2. However, the known method notes with low measurement accuracy due to the interference of waves, which leads to to a significant deviation of the instantaneous values of the volume reverb signal from the exponent. It does not allow to accurately fix. the time of correspondence to a given value of the Parameter to be measured, the purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring the absorption coefficient of elastic oscillations, it is concluded that at the selected point of the test product soar the first pulse of elastic oscillations is induced, the signal parameter of the elastic oscillations associated with the reverberation of the product is measured and parameter in time, determine the absorption coefficient of elastic oscillations, measure the averaged energy of the signal of elastic oscillations for two consecutive and equal periods of time, according to the ratio of these energies to the magnitude of the interval webbings calculated absorptance elastic vibrations. The excitation of a pulse of elastic oscillations is carried out at several points. In addition, when a pulse is excited at an orc point, its shape or duration is changed. The method for measuring the absorption coefficient of elastic vibrations is carried out as follows. Excite a pulse of elastic oscillations in the object under study. The attenuating signal of the bulk reverberation and the complex shape, the amplitude modulation of the signal is due to: the gatuls nature of the radiation, the reflection and transformation of elastic waves on all boundary surfaces and internal defects of the object's structure, as well as interference. The elastic oscillations in the object decay exponentially due to absorption, and the instantaneous amplitudes of the volume reverberation signal vary widely, therefore the optimal method for processing such signals is to measure the energy over a sufficiently long time, i.e. it is necessary to integrate the volume reverberation signal over time, and the ratio of energies for two specified, equal and consecutive periods of time most accurately reflects the ratio of intensities of elastic oscillations or the ratio of energies of acoustic oscillations that act in an object at times that differ by a given period of time. The energy of the received volume reverberation signal is measured during the first specified period of time, the energy of the received volume reverberation signal is measured during the second specified period of time following the first, the position of the acoustic transducer relative to the measurement object is repeated, and the excitation cycle is repeated3 1

ни акустических колебаний в объекте , суммируют прин тые сигналы объемной реверберации за первьй период времени с предыдущим значением энергии за первьй период, суммирутот прин тую энергию сигнала объемной реверберации за .второй период времени с предыдущим Значением за второй период, повто11 ют циклы возбуждени и измерени до получени необходимой точности. Можно дл статистического усреднени .измер емых энергий проводить возбуждение импульса упругих волн в одной точке но при этом измен ть фррму и длительность этого импульса. Затем определ ют статистически усредненное отношение измеренной суммарной энергии сигналов объемной реверберации за первые периоды времени к прин 6592 -4No acoustic oscillations in the object, sum the received volume reverberation signals for the first time period with the previous energy value for the first period, add up the received energy of the volume reverberation signal for the second time period with the previous value for the second period, repeat the excitation and measurement cycles to obtain the required accuracy. It is possible for a statistical averaging of the measured energies to carry out the excitation of a pulse of elastic waves at one point, but at the same time changing the form and duration of this pulse. The statistically averaged ratio of the measured total energy of the bulk reverberation signals for the first periods of time is then determined to prin 6592-4

той суммарной энергией за вторые периоды времени и рассчитывают коэффициент поглощени акустических колебаний по формуле .,,that total energy for the second periods of time and calculate the absorption coefficient of acoustic oscillations by the formula. ,,

V .. . V ...

где otn - коэффициент поглощени , суммарйые энергии сигнала объемной реверберации за o перые T-i и вторые Т периоды времени,where otn is the absorption coefficient, the total energy of the bulk reverberation signal for o the first T-i and the second T time periods,

1.2 заданные периоды времени. Способ измерени коэффициента поглс цени упругих колебаний позво-; л ет значительно повысить точность измерени , поскольку при измерении энергии сигналов упругих колебан.ий i св занных с объемной реверберацией| не сказываютс флуктуации игновен0 ных значений амплитуд сигнала.1.2 specified periods of time. The method of measuring the coefficient of absorption of elastic oscillations allows-; It makes it possible to significantly improve the measurement accuracy, since, when measuring the energy of the signals of elastic vibrations, i associated with bulk reverberation | fluctuations of the insignificant values of the signal amplitudes do not affect.

Claims

1. METHOD FOR MEASURING THE ABSORPTION COEFFICIENT OF ELASTIC VIBRATIONS, consisting in the fact that an elastic vibration impulse is excited at a selected point of the test product, the elastic vibration signal parameter associated with the reverberation of the product is measured, and the elastic vibration absorption coefficient, which differs in time, is determined from this that, in order to improve the measurement accuracy, measure the average signal energy of elastic vibrations for two consecutive and equal time intervals and the ratio of these energies to For the time interval, the coefficient of absorption of elastic vibrations is calculated.

2. The method according to π. 1, with the fact that the excitation of a pulse of elastic vibrations is carried out at several points.

3. The method of pop. 1, with the fact that when a pulse is excited at one point, its shape or duration changes.

SU, 1146592

1 -1146592 1