SU1589197A1 - Apparatus for measuring acoustic resistance of materials - Google Patents

Apparatus for measuring acoustic resistance of materials Download PDF

Info

Publication number
SU1589197A1
SU1589197A1 SU884455293A SU4455293A SU1589197A1 SU 1589197 A1 SU1589197 A1 SU 1589197A1 SU 884455293 A SU884455293 A SU 884455293A SU 4455293 A SU4455293 A SU 4455293A SU 1589197 A1 SU1589197 A1 SU 1589197A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
materials
ultrasonic
acoustic impedance
signals
Prior art date
Application number
SU884455293A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Османович Липовко-Половинец
Original Assignee
Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова filed Critical Ростовский государственный университет им.М.А.Суслова
Priority to SU884455293A priority Critical patent/SU1589197A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1589197A1 publication Critical patent/SU1589197A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к средствам неразрушающего контрол  с помощью ультразвуковых сигналов. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности измерений при исследовании материалов с большим акустическим сопротивлением за счет усилени  реакции устройства на относительное изменение измер емой величины акустического сопротивлени . Работа устройства основана на отражении ультразвуковых сигналов от границы раздела двух сред с известным и измер емым акустическими сопротивлени ми. Отраженные сигналы принимаютс  ультразвуковыми преобразовател ми, преобразуютс  ими в электрические сигналы, обрабатываютс  блоками устройства и на выходе последнего формируетс  сигнал, пропорциональный акустическому сопротивлению исследуемого материала. 1 ил.This invention relates to non-destructive testing using ultrasonic signals. The aim of the invention is to increase the sensitivity of measurements in the study of materials with high acoustic impedance due to the increased response of the device to the relative change in the measured value of acoustic impedance. The operation of the device is based on the reflection of ultrasonic signals from the interface between two media with known and measurable acoustic impedances. The reflected signals are received by ultrasonic transducers, converted by them into electrical signals, processed by the device blocks, and at the output of the latter, a signal is generated that is proportional to the acoustic resistance of the material under study. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к средствам неразрушающего контрол  с помощью ультразвуковых сигналов и может быть использовано дл  измерени  акустического сопротивлени  твердых тел и жидкостей.The invention relates to non-destructive testing using ultrasonic signals and can be used to measure the acoustic resistance of solids and liquids.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувстви тельности измерений при исследовании материалов с большим акустическим сопротивлением.The aim of the invention is to increase the sensitivity of measurements in the study of materials with high acoustic impedance.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства дл  измерени  акустического сопротивлени  ма- - териалов.The drawing shows a block diagram of the proposed device for measuring acoustic resistance of materials.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 ультразвуковые преобразователи , предназначенные дл  контактировани  через эталонную среду 3 с исследуемым материалом Ц и контрольной средой 5 соответственно. Устройство также содержит ультразвуковой генератор 6, выходы которого соответственно подключены к первому 1 и второму 2 ультразвуковым преобразовател м, и последовательно соединенные ,рующий каскад 7, делитель 8 и блок 9 функционального преобразовател , реализующий зависимостьThe device contains the first 1 and second 2 ultrasound transducers intended for contact through the reference medium 3 with the test material C and the control medium 5, respectively. The device also contains an ultrasonic generator 6, the outputs of which are connected to the first 1 and second 2 ultrasonic transducers, respectively, and connected in series, dividing the cascade 7, divider 8 and block 9 of the functional transducer realizing the dependence

и.... 1(.1)and .... 1 (.1)

где иwhere and

бхbh

вмхvmh

иand

иand

ВхBh

ьых.yyh

уровни входного и выходного сигналов блока соответственно jinput and output levels of the block, respectively, j

посто нный коэффициент , равный акустическому сопротивлению известной эталонной среды 3 в выбранной физической системе измерений .constant coefficient equal to the acoustic resistance of the known reference medium 3 in the chosen physical measurement system.

елate

0000

со соwith so

ч|h |

Первый вход суммирующего каскада 7 устройства подключен к первому ультразвуковому преобразователю 1, а вто рой вход вместе с вторым входом де- Лител  8 подключен к второму ультра- Звуковому преобразователю 2. Выход блока 9 функционального преобразовател   вл етс  выходом устройства.The first input of the summing cascade 7 of the device is connected to the first ultrasound transducer 1, and the second input together with the second input of the de- litel 8 is connected to the second ultra-Sonic transducer 2. The output of block 9 of the function transducer is the output of the device.

Дл  обеспечени  акустического контакта ультразвуковых преобразователей 1 и 2 с исследуемым материалом I и контрольной средой S, последние (йогут быть размещены на поверхности iO эталонной среды 3, наход щейс  в иммерсионной ванне 11, на дне кото- рой на одинаковой глубине и параллелно поверхности укреплены ультразвуковые преобразователи. В качестве талонной среды 3 может использоватьс  люба  иммерсионна  «идкость с известным акустическим сопротивлением. В качестве контрольной среды используетс  воздух. Если эта среда - жидкость , то используют твердые звуко- проводы, св занные с преобразовател ми .To ensure acoustic contact of ultrasonic transducers 1 and 2 with the test material I and the control medium S, the latter (should be placed on the iO surface of the reference medium 3 located in the immersion bath 11, at the bottom of which the ultrasonic surfaces are fixed at the same depth and parallel to the surface. transducers. Any immersion fluid with a known acoustic impedance can be used as a coupon medium 3. Air is used as a control medium. If this medium is a liquid, then zuyut solid sound- wires bonded to the transducers.

Устройство дл  измерени  акустического сопротивлени  материалов работает следующим образом.A device for measuring the acoustic resistance of materials operates as follows.

Ультразвуковой генератор 6 генерирует на своем первом и втором выходах электрически разв занные, одинаковые по амплитуде ультразвуковые сигналы, которые преобразуютс  первым 1 и вторым 2 ультразвуковыми преобразовател ми в акустические сигналы . Распростран  сь в эталонной среде 3, акустические сигналы отражаютс  от границы контакта эталонной среды с исследуемым материалом 4 и с контрольной средой 5, достигают первого и второго ультразвукового преобразовател  1 и 2 и преобразуютс  . ими в электрические сигналы. При этом амплитуды А и Ар сигналов, отраженных от границы контакта эталонной среды 3 с исследуемым материалом 4 и с контрольной средой 5, прин тые соответственно первым 1 и вторым 2 преобразовател ми будут определ тьс  различием в величинах акустического сопротивлени  указанных сред и исследуемого материала. Электричес- .кие сигналы с выходов ультразвуковых преобразователей поступают на входы суммирующего каскада 7 а сигналы с второго ультразвукового преобразовател  2 также поступают на второйUltrasonic generator 6 generates electrically-developed ultrasonic signals of the same amplitude at its first and second outputs, which are converted by the first 1 and second 2 ultrasonic transducers into acoustic signals. Spreading in the reference medium 3, the acoustic signals are reflected from the contact boundary of the reference medium with the test material 4 and with the control medium 5, reach the first and second ultrasound transducer 1 and 2 and are converted. them into electrical signals. In this case, the amplitudes A and Ap of the signals reflected from the contact boundary of the reference medium 3 with the test material 4 and with the test medium 5, received by the first 1 and second 2 converters respectively, will be determined by the difference in the acoustic impedance values of the indicated media and the material under study. Electric signals from the outputs of the ultrasonic transducers are fed to the inputs of the summing stage 7 and the signals from the second ultrasonic transducer 2 also go to the second

вход делител .8, на выходе которого устанавливаетс  напр жение, пропорциональное величинеinput divider .8, the output of which sets a voltage proportional to the value

„ - Дх+ АО„- Dx + AO

Р л R l

Величина Р св зана с величинами 7. IQ и ZP акустического сопротивлени  исследуемого материала Ц и контрольной среды 3 зависимостьюThe value of P is associated with the values of 7. IQ and ZP of the acoustic resistance of the material under study C and the control medium 3 by dependence

Р R

2Z,2Z,

Z. + Z.Z. + Z.

X оX o

Сигнал Р с выхода делител  8 поступает на вход блока 9 функционального преобразовани , на выходе которого устанавливаетс  напр жение U,The signal P from the output of the divider 8 is fed to the input of the functional conversion unit 9, at the output of which the voltage U is set,

и ил- о Рand il about P

- )z-) z

XX

пропорциональное измер емому акустическому сопротивлению исследуемого материала. Величина дифференциальной чувствительности D устройства при измерении сигнала р определ етс  из соотношени  .proportional to the measured acoustic impedance of the material under study. The magnitude of the differential sensitivity D of the device when measuring the signal p is determined from the ratio.

Таким образом, при исследовании материалов с акустическим сопротивлением , намного большим чем ,в эталонной среде, устройство обеспечивает высокую дифференциальную чувствительность к изменению величины акустического сопротивлени  исследуемого материала, что повышает чувствительность измерений.Thus, when studying materials with acoustic impedance, much larger than in the reference environment, the device provides a high differential sensitivity to changes in the acoustic impedance of the material under study, which increases the sensitivity of measurements.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  акустического сопротивлени  материалов, содержащее первый и второй ультразвуковые преобразователи, предназначенные дл  контактировани  через эталонную среду с исследуемым материалом и контрольной средой соответственно , ультразвуковой генератор, выходы которого соответственно подключены к первому и второму ультразвуковым преобразовател м, делительA device for measuring the acoustic impedance of materials, comprising first and second ultrasonic transducers for contacting through the reference medium with the test material and the test medium, respectively, an ultrasonic generator, the outputs of which are connected to the first and second ultrasonic transducers, divider и блок функционального преобразова- - ни , вход последнего соединен с выходом делител , второй вход которого подключен к второму ультразвуковому преобразователю, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности измерений при исследовании материалов с большим акустическим сопротивлением, оно содержит суммирующий каскад, первый вход которого подключен к первому ультразвуковому преобразователю, второй вход - к второму ультразвуковому преобра4and a functional conversion unit, the input of the latter is connected to the output of a divider, the second input of which is connected to the second ultrasonic converter, characterized in that, in order to increase the sensitivity of measurements in the study of materials with high acoustic impedance, it contains a summing cascade, the first input of which connected to the first ultrasound transducer, the second input to the second ultrasound transducer зователю, выход соединен с первым входом делител , а блок Функционального преобразовани  реализует зависимостьto the consumer, the output is connected to the first input of the divider, and the Functional Transformation block implements the dependence ,2, 2 иand в(1хin (1x 0%0% It:It: где иwhere and иand вх мхvx mx и, - t),and, - t), - уровни входного и выходного сигналов блока соответственно- levels of input and output signals of the block, respectively посто нный коэффициент .constant coefficient. 1one // А..BUT.. х:x: fifi
SU884455293A 1988-07-05 1988-07-05 Apparatus for measuring acoustic resistance of materials SU1589197A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884455293A SU1589197A1 (en) 1988-07-05 1988-07-05 Apparatus for measuring acoustic resistance of materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884455293A SU1589197A1 (en) 1988-07-05 1988-07-05 Apparatus for measuring acoustic resistance of materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1589197A1 true SU1589197A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=21387557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884455293A SU1589197A1 (en) 1988-07-05 1988-07-05 Apparatus for measuring acoustic resistance of materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1589197A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489687C1 (en) * 2012-01-11 2013-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Measuring device of acoustic resistance of solid materials
RU2564045C1 (en) * 2014-03-25 2015-09-27 Петр Османович Липовко-Половинец Device to measure acoustic resistance of homogeneous media
RU2564046C1 (en) * 2014-03-26 2015-09-27 Петр Османович Липовко-Половинец Device to measure acoustic resistance of materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 29/00, 1987. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489687C1 (en) * 2012-01-11 2013-08-10 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Measuring device of acoustic resistance of solid materials
RU2564045C1 (en) * 2014-03-25 2015-09-27 Петр Османович Липовко-Половинец Device to measure acoustic resistance of homogeneous media
RU2564046C1 (en) * 2014-03-26 2015-09-27 Петр Османович Липовко-Половинец Device to measure acoustic resistance of materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104764803A (en) Material stress detection technology based on changes of wavelength of supersonic waves
US5824892A (en) Acoustic device for measuring volume difference
SU1589197A1 (en) Apparatus for measuring acoustic resistance of materials
Almqvist et al. Characterization of air-coupled ultrasound transducers in the frequency range 40 kHz–2 MHz using light diffraction tomography
Bucci et al. Numerical method for transit time measurement in ultrasonic sensor applications
JPH02242124A (en) Fluid surface monitoring meter
JPH07248315A (en) Density measuring device
CN114061804B (en) Air coupling ultrasonic stress detection system based on collinear frequency mixing technology and detection method thereof
SU1597716A1 (en) Apparatus for measuring acoustic resistance of gaseous media
RU2489687C1 (en) Measuring device of acoustic resistance of solid materials
SU1504602A1 (en) Method of measuring acoustic resistance of media
Hauptmann et al. Statistical reverberation method for ultrasonic measurements in liquid polymeric systems
RU2057329C1 (en) Ultrasonic method of measurement of internal mechanical stresses
RU2018815C1 (en) Ultrasonic method for measuring internal mechanical stresses
SU1415181A1 (en) Device for ultrasonic check of materials and articles
SU1196751A1 (en) Method of measuring occluded gas in liquid
CN2203450Y (en) Device for measuring pressure microchange under high static pressure
SU1460621A1 (en) Ultrasound velocity meter
SU1310714A1 (en) Method of measuring magnetization of magnetic fluid
RU2040790C1 (en) Method of ultrasonic testing
SU1525568A1 (en) Ultrasonic mirror-through transmission flaw detector
JPH0587784A (en) Method and apparatus for estimation for quantification of defect
Raheem et al. Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducers As a Materials Characterization Probe
SU953547A2 (en) Sound reflection factor meter
SU436985A1 (en) The method for determining the effective radius of the ultrasonic radiator