SU1295320A1 - Способ измерени параметров затухани ультразвука - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть, использовано при контроле качества твердых слабопоглощающих тел по частотной зависимости затухани  ультразвуковых волн. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей измерени  за счет определени  частотной зависимости коэф- фициента затухани . В исследуемую среду излучают ультразвуковые импульсы , измен ют в пределах каждого импульса частоту заполнени  в диапазоне , включающем основную резонансную частоту преобразовател  и его нечетные гармоники, принимают эхо-сигналы , раздел ют их на серии по частоте заполнени , по эхо-импульсам каждой вьщеленной серии измер ют коэффициент затухани  ультразвука и по его значени м на соответствукшщх частотах определ ют частотную зависимость коэффициента затухани  ультразвуковых волн в среде. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразру- контролю и может быть испольовано при контроле качества твердых лабопоглощающих тел по частотной заисимости затухани  ультразвуковых олн.

Цель изобретени  - расширение ункциональных возможностей из epeни  а счет определени  частотной зависиости коэффициента затухани .

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  реализации способа измерени  коэффициента затухани  ультразвука; на фиг. 2 - временные диаграммы импульсов.

Устройство дл  измерени  коэффициента затухани  ультразвука включает резонансный ультразвуковой преобразователь 1, генератор 2 импульсов, приемник 3, вход которого подключен к резонансному ультразвуковому пре-, образователю 1, соединенному с выходом генератора 2 импульсов, перестраиваемый частотньй фильтр 4, осциллограф 5, синхронизатор 6, блок 7 модулирующего напр жени , частотный модул тор 8, выход которого подключен к генератору 2 импульсов, а вход- к выходу блока 7 модулирующего напр жени , соединенного своим входом с первым выходом синхронизатора 6, второй выход которого подключен ко второму входу генератора 2 импульсов, а третий выход соединен с входом X осциллографа 5, вход Y которого подключен к выходу перестраиваемого частотного фильтра 4, вход которого соединен с выходом приемника 3. Устройство содержит также канал 9 обработки первой серии эхо-импульсов, канал 10 обработки второй серии эхо-импульсов ,, канал 11 обработки N-й серии эхо-импульсов. Каждый канал 9-11 -обработки серий эхо-импульсов в свою очередь включает перестраиваемый частотный фильтр 12, блоки 13 и 14 вьщелени  импульсов, блок 15 измерени  логарифма отношени  амплитуд импульсов и регистратор 16, вход которого подключен к вьжоду блока 15 измерени  логарифма отношени  амплитуд импульсов, соединенного своими входами с выходами блоков 13 и 14 выделени  импульсов. Первые входы блоков 13.и 14 вьщелени  импульсов соединены друг с другом и подключены к выходу перестраиваемого частотного фильтра 12, а вторые входы блоков 13

5

0

5

и 14 выделени  импульсов также соединены друг с другом и соединены с вторым входом каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов. Вторые входы каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов соединены друг с другом и подключены к четвертому выходу синхронизатора 6. Вход перестраиваемого частотного фильтра 12 каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов  вл етс  первым входом каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов. Первые входы каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов соединены друг с другом и подключены к выходу приемника 3. Резонансный ультразвуковой преобразователь 1 акустически соединен с исследуемым образцом 17.

Способ измерени  коэффициента затухани  ультразвука осуществл ют следующим образом.

В исследуемый образец 17 излучают ультразвуковые импульсы с помощью резонансного ультразвукового преобразовател  1, которьй возбуждают (Электрическим импульсом, вырабатываемым генератором 2 импульсов. Частоту заполнени  в пределах каждого электрического импульса возбуждени  резонансного преобразовател  1 периодически измен ют в диапазоне частот, включающем основную резонансную частоту резонансного ультразвукового преобразовате:а  1 и его нечетные гармоники . Высокочастотный электрический радиоимпульс, которым возбуждают ре- зонансньш ультразвз ковой преобразователь 1 и в пределах которого частоту заполнени  измен ют в диапазоне частот, включающем основную резонансную частоту резонансного ультразвукового преобразовател  1 и две ее нечетные гармоники (фиг. 2а). При 5 возбуждении резонансного ультразвукового преобразовател  1 таким импульсом в исследуемом образце 17 возникает и распростран етс  три ультразвуковых импульса. Первые три импульса соответствуют импульсам ультразвуковых колебаний, излучаемых резонанс1 .- ,,

ным ультразвуковым преобразователем

1 в исследуемьш образец 17 при возбуждении резонансного ультразвукового преобразовател  1 на основной резонансной частоте, ее третьей и п той гармниках (фиг. 2б). Импульсы ультразвуковых колебаний с различной час0

5

0

0

5

3

тотой заполнени  распростран ютс  в исследуемом образце 17 независимо друг от друга, многократно отража сь от его Противоположных граней, С помощью резонансного ультразвукового преобразовател  1 принимают отраженные эхо-импульсы. Прин тые эхо-импульсы одновременно подаютс  в каналы 9-11 обработки серий эхо-импульсов (фиг. 26). На входе каждого канала 9-11 обработки серии эхо-импульсов установлены перестраиваемые частотные фильтры 12, с помощью которых прин тые эхо-импульсы раздел ют на серии, в каждой из которых частота заполнени  эхо-импульсов соответствует полосе пропускани  резонансного ультразвукового преобразовател  1 на одной из его резонансных частот (фиг. 2в-д).

С выхода перестраиваемого частотного фильтра 12 каждого канала 9-11 обработки серий эхо-импульсов сери  эхо-импульсов подаетс  на вход блоков 13 и 14 выделени  импульсов, в которых из каждой серии эхо-импульсов выдел ютс  два, например соседних , эхо-импульса. С выходов блоко э 13 и 14 выделени  импульсов выделенные эхо-импульсы подаютс  на входы блока 15 измерени  логарифма .отношени  амплитуд импульсов каждого канала 9-1 1 обработки серии эхо-импульсов, где по экстремальным значени м амп- литуд двух вьщеленных эхо-импульсов определ ют коэффициент затухани  ультразвука. Коэффициент затухани  ультразвука регистрируетс  в регистраторе 16.

На экране электронно-лучевой трубки осциллографа 5 наблюдают прин тые эхо-импульсы или какую-либо серию прин тых импульсов, выделенную перестраиваемым частотным фильтром 4.

Синхронизатор 6 обеспечивает сог- ласованньй между собой запуск генератора 2 импульсов, блока 7 модулирующего напр жени , генератора развертки осциллографа 5 и блоков 13 и 14 вьщелени  импульсов каналов 9-11 обработки серий эхо-импульсов.

Блок 7 модулирующего напр жени  вырабатывает соответствующее напр жение , например линейно-измен ющеес  которое подаетс  на частотньй модул тор 8, соединенный с генератором

320, 4

2 импульсов, и с помощью которого устанавливают ггеобходимый диапазон частот и закон изменени  частоты заполнени  в пределах электрического возбуждающего импульса. Частотный модул тор 8 при подаче на него модулирующего напр жени  с блока 7 моду- лирующего напр жени  непосредственно иамен ет частоту генератора 2 импуль- сов.

Врем , необходимое дл  определени  коэффициента затухани  ультразвука по,, экстремальным значени м амплитуд двух выделенных эхо-импулБСов каждой серии, не превьшает.0,1 с. За это врем  скорость изменени  коэффициента затухани  ультразвука в образце под воздействием внешних факторов составл ет дБ/мкс,что дл  твердых тел с затуханием ультразвука пор дка 0,05 дБ/мкс не превышает 0,02%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  параметров затухани  ультразвука, заключающийс  в том, что в исследуемую среду излучают ультразвуковые импульсы с помо- щью резонансного преобразовател , измен ют периодически частоту заполнени  в пределах каждого .импульса, принимают отраженные эхо-импульсы,

   по параметрам которых определ ют коэффициент затухани  ультразвука, о т- личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей измерени  за счет определеНИН частотной ..зависимости коэффициента затухани  ультразвука, периодичес- кое. изменение частоты заполнени  осуществл ют в дипазоне частот, включающем основную резонансную частоту пре .образовател  и ее нечетные гармоники, коэффициент затухани  измер ют по прин тым эхо-импульсам, разделенным - на серии, в каждой из которых частота заполнени  эхо-импульсов соответствует полосе пропускани  преобразовател  на одной из его резонансных частот, а по значени м коэффициента затухани  на соответствующих частотах определ ют частотную зависимость коэффициента затухани  ультразвуковых волн в исследуемой среде.

   Редактор П.Гереши

   Заказ 612/51Тираж 777Подписное

   ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   г

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   (ptf2f

   Составитель Г.Федоров Техред И,Попови 4

   Корректор В.Бут га