SU1527570A1 - Способ измерени скорости поперечных акустических волн - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано при исследовании и контроле свойств материалов с большим коэффициентом поглощени  поперечных волн. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей. При измерении скорости поперечных волн в исследуемом материале отсутствуют продольные волны, благодар  чему вс  энерги , вводима  в исследуемую среду падающими волнами, преобразуетс  в рабочие поперечные волны. Таким образом повышаетс  достоверность и чувствительность измерений. Измерение скорости поперечных волн может быть проведено и без приема поперечных волн, ограничива сь обнаружением момента и исчезновени  продольных волн в исследуемом материале. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано при исследовании и контроле свойств материалов с больгаим коэффициентом поглощени  поперечных волн.

Цель изобретени  - повьпление чувствительности и расширение функциональных возможностей.

На чертеже представлена схема дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Пьезоизлучатель 1 и образец 2 исследуемого материала, на поверхность которого установлен пьезо- приемник 4, помещены в иммерсионную жидкость 3.

Сущность изобретени  состоит в том, что при измерении скорости поперечных волн в исследуемом материале отсутствуют продольные волны, благодар  чему вс  энерги , вводима  в исследуемую среду падающими волнами , преобразуетс  в рабочие поперечные волны. Таким образом повьппаетс  достоверность и чувствительность измерений .

Кроме того, измерение скорости поперечных волн может быть проведено и без приема поперечных волн, ограничива сь обнаружением момента исчезновени  продольных волн в исследуемом материале. Это дает возможность исследовать поперечные волны малой интенсивности, так как их скорость определ етс  косвенным

разом. Это позвол ет измерить скорость поперечных волн в материалах с большим коэффициентом поглощени  поперечных волн.

Способ осуществл ют следующим образом,

Подключенный к генератору импульсов пьезоизлучатель 1 излучает продольные акустические волны в жидкость 3, которые падают под углом oi на исследуемую среду 2, отчасти отражаютс  под углом о в жидкости 3 о т границы раздела ее с исследуемой средой 2 и отчасти преломл ютс  под углом /5, в среду 2 в виде продольных волн и под углом виде поперечных волн. При плавном увеличении угла падени  di увеличиваютс  также и углы , Продольные волны при всех углах падени  об принимаютс  пьезоприемником 4, так как путь этих волн  вл етс  радиусом R цилиндра, Когда угол падени  достигает такой величины, при которой угол преломлени  поперечных волн ft 5°, в этот момент преломленные продольные волны в исследуемой среде отсутствуют, а их энерги  Переходит поперечным волнам, распростран ющимс  в среде 2,

Таким образом, при угле преломлени  ftr 5 поперечные волны  вл ютс  наиболее интенсивными, Пьезо- приемник 4 принимает только продольные волны, преломленные в среде 2, Поэтому при угле преломлени  поперечных волн й 45 пьезоприемник 4 не принимает продольных волн. В зто врем  пьезоизлучатель 1, подключенный на режим приема волн, принимает максимальный импульс продольных волн в жидкости, так как поперечные волны отражаютс  от поверхности цилиндра, на границе с жидкостью трансформи- руютс  в продольные волны, распростран ющиес  обратно на пьезоизлуча- тель 1, который и принимает наибольший сигнал импульсных волн, который показываетс  на экране приемника при работе пьезопреобразовател  1 в ре- . жиме приема.

Таким образом, плавным изменением угла падени  об достигаетс  момент,

527570

при котором

10

15

20

25

30

35

40

45

50

продольные волны в твердой среде 2 отсутствуют, а поперечные волны  вл ютс  наиболее интенсивными . В этот момент измер ют угол ,jt падени  или sin oi x/R, Так как R - радиус окружности вращени  преобразовател ,  вл ющийс  известной посто нной величиной, следует измерить только величину X, Это позвоУ л ет измерение автоматизировать.

Вначале определ ют соотношение (С/С) по формуле

С/С X 2/R, где С - скорость ультразвука в жидко&ти 3;

X - рассто ние в направлении, параллельном поверхности исследуемой среды 2 между положением пьезо- излучател  в данный момент и его положением при нормальном падении волн на исследуемую среду.

Затем при известном значении скорости ультразвука в жидкости С определ ют скорость поперечных волн С-г в исследуемой среде.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ измерени  скорости поперечных акустических волн, заключающийс  в том, что образец исследуемого материала помещают в иммерсионную жидкость, излучают с помощью пьезо- измерител  акустические колебани , последовательно измен ют угол падени  акустических колебаний на поверхность образца, принимают с помощью пьезоприемника прошедшие через образец акустические колебани , измер ют угол падени , с учетом которого определ ют скорость поперечных волн, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  чувствительности и расширени  функциональных возможностей , образец исследуемого материала выполн ют в виде, половины цилиндра , ось вращени  которого совмещают с осью вращени  пьезоизлучател , а угол падени  акустических колебаний измер ют, когда интенсивность прин тых акустических колебаний минимальна.