SU1647379A1 - Способ определени коэффициента затухани ультразвуковых колебаний в материале - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол . Целью изобретений  вл етс  расширение области применени  за счет обеспечени  возможности измерений в двухслойных материалах. Ультразвуковые колебани  излучают через промежуточную среду в направлении передней поверхности плоскопараллельного образца из исследуемого материала, измер ют величину амплитуды падающего сигнала. Принимают отраженные от передней поверхности и поверхности раздела слоев материала сигналы и измер ют их амплитуды . Излучают ультразвуковые колебани  с той же амплитудой через промежуточную среду в направлении обратной поверхности образца, принимают отраженные от этой поверхности и поверхности раздела слоев материала сигналы и измер ют их амплитуды. Определ ют коэффициенты затухани  ультразвуковых колебаний в сло х материала с учетом измеренных значений амплитуд падающего и отраженного сигналов. 1 ил. Ј

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет обеспечени  возможности измерений в двухслойных материалах.

На чертеже представлены схемы распространени  ультразвуковых колебаний при измерении со стороны передней (а) и обратной (б) поверхностей исследуемого материала, по сн ющие способ.

Способ определени  коэффициента затухани  ультразвуковых колебаний в материале реализуетс  следующим образом.

Излучают ультразвуковые колебани  через промежуточную среду, например иммерсионную жидкость 1, в направлении передней поверхности 2 плоскопараллельного образца из исследуемого материала со стороны его первого сло  3. Измер ют величину АО амплитуды сигнала падающих на эту поверхность ультразвуковых колебаний. Принимают отраженные ультразвуковые колебани  и измер ют величины AI и А2 амплитуд сигналов, отраженных от передней

О 4 VI СО VI О

поверхности 2 и поверхности 4 раздела слоев материала соответственно ульдразвуко- вых колебаний. Излучают ультразвуковые колебани  с амплитудой АО через иммерсионную жидкость 1 в направлении обратной поверхности 5 образца со стороны второго сло  6. Принимают отраженные ультразвуковые колебани  и измер ют величины Аз и Аз амплитуд сигналов, отраженных от поверхности 4 раздела слоев материала и обратной поверхности 5 ультразвуковых колебаний соответственно, Определ ют величины «1, ai коэффициентов затухани  ультразвуковых колебаний в средах первого и второго слоев соответственно из соотношений

(A%-A3)(A4-Ai)

«1

1

In

:(D

2 И (А2-А1А4)А2

1 tn(AS-d)(Al-A4)tp)

2I2(Al-AiA4)A3

гдк И, z - толщины первого и второго слоев исследуемого материала соответственно.

Величины амплитуд At и Аз, отражен- ныхрт поверхностей 2 и 4 сигналов, св заны с величиной АО сигнала падающих ультразвуковых колебаний соотношени ми

Ai A0Ri;(3)

A2 A0Di2R2i 2ai11 ,(4)

где Ri, Di - соответственно коэффициенты отражени  и прохождени  ультразвуковых колебаний на поверхности 2;

R2 - коэффициент отражени  ультразвуковых колебаний на поверхности 4.

Величины амплитуд Аз и А4, отраженных от поверхностей 4 и5 сигналов, св заны с величиной АО аналогичными соотношени ми

Ai A0Ra;(5)

A3 A0D32R21J 20 212 ,(6)

где Ra, Оз - соответственно коэффициенты отражени  и пропускани  ультразвуковых колебаний на обратной поверхности 5 исследуемого материала;

R21 - коэффициент отражени  ультразвуковых колебаний на поверхности 4 при их падении со стороны поверхности 5 образца исследуемого материала.

Из выражений (3}-(6) с учетом того, что

D2 1 - Rlf , 03 1 - Rfi , Ri A1/A0 .

R3 A4/Ao . R2 |f - &

, T+R1

Z1 Z0

, 1 +R3

IvT Z2

ZL Z2, Za - соответственно акустические им- педансы слоев 3, 6 и иммерсионной жидкости 1, получают соотношени  (1) и (2), позвол ющие определить значени  коэффициентов а , CQ , Как видно из выражений дл  коэффициентов отражени , эти величины  вл ютс  комплексными, поэтому в соотношени х (1) и (2) фигурируют комплексные амплитуды сигналов, т.е. реально измер ют их

модуль и фазу, т.е. знак амплитуды.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  коэффициента затухани  ультразвуковых колебаний в материале , включающий излучение через промежуточную среду в направлении поверхности плоскопараллельного образца исследуемого материала ультразвуковых

   колебаний, причем отраженных от поверхностей материала сигналов, измерение величины амплитуды, сигнала дважды прошедших через образец и вышедших через его переднюю поверхность ультразвуковых колебаний и определение с учетом последней искомого-параметра, о т л и ч a torn , и и с   тем, что, с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности измерений в двухслойных материалах , измер ют величины А0, AI и Аа амплитуд сигналов падающих на переднюю поверхность, отраженных от этой поверхности л отраженных от поверхности раздела слоев материала ультразвуковых колебаний

   соответственно, излучают ультразвуковые колебани  через промежуточную среду в направлении обратной поверхности образца исследуемого материала, принимают отраженные сигналы, измер ют величины Аз и

   А4 амплитуд сигналов отраженных от поверхности раздела слоев материала и обратной поверхности ультразвуковых колебаний соответственно , а величины «i и аг коэффициентов затухани  ультразвуковых

   колебаний в первом и втором сло х материала соответственно определ ют из соотношений

   0

   а

   «%

   1 1„ (A§-A3)(A4-At) (Al-Ai )A2

   (А%-А$)(А1-А4)

   (A0-Ai A4)A3

   2 И

   2l2

   In

   In

   55

   где И и l2 - толщины первого и второго слоев исследуемого материала соответственно.

   S