SU1345110A1 - Способ измерени коэффициента затухани ультразвука в материале - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  физико- механических свойств материала изделий по затуханию ультразвуковых колебаний . Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  в материалах с малым поглощением ультразвука за счет устранени  дифракционных дефектов. Согласно способу измерени  коэффициента затухани  ультразвука в материалах измен ют температуру боковой поверхности плоскопараллельного образца на величину ЛТ ,0,72 /3 ,где С - скорость ультразвука в материале; /з - температурный коэффициент скорости ультразвука; f - частота ультразвука; D - диаметр пьезопреобразовате- л . Затем в образец по нормали к его торцовой поверхности ввод т импульс . Принимают серию многократно отраженных от торцов контролируемого образца ультразвуковых импульсов, измер ют их амплитуду и по относительной величине этих амплитуд определ ют коэффициент затухани  ультразвука . Причем измерение амплитуд эхо-сигналов провод т в течение промежутка времени С 0,01 d /а, где а - коэффициент температуропроводности; d - поперечный размер образца. (Л fco 1 ел

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть исползовано дл  контрол  физико-механических свойств материала Р1зделий по затуханию ультразвуковых колебаний.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  в материалах с малым поглощением ультразву- ка за счет устранени  дифракционных эффектов.

Способ измерени  коэффициента затухани  ультразвука в материале осуществл етс  следующим образом,

Перед началом измерений измен ют температуру боковой поверхности плоскопараллельного образца на величину:

4Т , 0,72 с- /f OV , где с - скорость ультразвука в материале; /i - температурньш коэффициент

скорости ультразвука; f - частота ультразвука; D - диаметр пьезопреобразовател В этот образец по нормали к его поверхности ввод т зондирующий ультразвуковой импульс. При изменении температуры боковой поверхности образца создаетс  градиент скорости ультразвука в образце, направленный перпендикул рно распростран ющемус  ультразвуковому импульсу. Из-за созданного градиента скорости ультразвуковой импульс распростран етс  в центральной части образца, не расшир  сь и не попада  на боковую поверхность в центральной части образца .

Необходимое изменение температуры боковой поверхности исследуемого образца св зано с созданием температурного фронта, поверхность которого обеспечивает полное отражение ультразвуковой волны из-за изменени  акустического сопротивлени  среды . Период, следовани  зондирующих ультразвуковых импульсов устанавливают больше длительности серии эхо- импульсов дл  того,чтобы избежать наложени  эхо-импульсов от разлш - ньгх зондирующих сигналов.

Принимают серию многократно отраженных от торцов контролируемого образца ультразвуковых импульсов, Измер ют амплитуды этих импульсов. Причем измерение амплитуд эхо-им

. 10

15

20

102

пульсов провод т в течение промежутка времени

0,0 dVa,

где а - коэффициент температуропроводности;

d - поперечный размер образца. Это св зано с тем, что при изменении температурь на боковой поверхности внутри образца, имеющего, например, форму цилиндра, нарушаетс  тепловое равновесие и начинаетс  перестройка температурного пол . Граница температурного фронта имеет вид коаксиального цилиндра постепенно сужающегос  радиуса. Таким образом , градиент температуры, а вместе с этим и градиент упругих модулей s направленный перпендикул рно распростран ющему ультразвуковому пучку, сохран ютс -ограниченное врем J в течение которого и должно быть проведено измерение амплитуд эхо-импульсов. В дальнейшем по относительной величине этих амплитуд определ ют коэффициент затухани  ультразвука .

25

ЗОФорг- ула изобретени 

Способ измерени  коэффициента затухани  ультразвука в материале, заключающийс  в том, что в плоскопар л- лельном образце из исследуемого материала возбуждают им: ульс ультразвуковых колебаний, принимают серию многократно отраженных эхо-импульсов, измер ют их амплитуды и по относительной величине этих амплитуд определ ют коэффициент затухани  ультразвука , отличающийс 

тем, что, с целью повьшени  точности измерени  в материалах с малым поглощением ультразвука за счет устранени  дифракционных эффектов, предварительно измен ют температуру боковой поверхности образца на величину

50

а Т

f

где с - скорость ультразвука в материале;

А температурный коэффициент скорости ультразвука;

f - частота ультразвука;

диаметр пьезолреобразова- тел ,

D

31345110

а измерение амплитуд эхо-импульсов где а - коэффициент температуро- провод т в течение промежутка вре-проводности;

. d поперечный размер образца,

2,5 момента достижени  хзаданной темпе| ,.0,01 d /а,ратуры боковой поверхности образца.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения коэффициента затухания ультразвука в материале, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце из исследуемого материала возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают серию многократно отраженных эхо-импульсов, измеряют их амплитуды и по относительной величине этих амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвука, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в материалах с малым поглощением ультразвука за счет устранения дифракционных эффектов, 'предварительно изменяют температуру боковой поверхности образца на величину где с - скорость ультразвука в материале;

   β - температурный коэффициент скорости ультразвука;

   f - частота ультразвука;

   D - диаметр пьезопреобразователя , а измерение амплитуд эхо-импульсов проводят в течение промежутка времени

   ϊ.<0,01 d²/a, где а - коэффициент температуропроводности;

   d ~ поперечный размер образца, ₅ с момента достижения^заданной темпе pa-туры боковой поверхности образца.

   с η