SU789734A1 - Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor - Google Patents
Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor Download PDFInfo
- Publication number
- SU789734A1 SU789734A1 SU782562990A SU2562990A SU789734A1 SU 789734 A1 SU789734 A1 SU 789734A1 SU 782562990 A SU782562990 A SU 782562990A SU 2562990 A SU2562990 A SU 2562990A SU 789734 A1 SU789734 A1 SU 789734A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- sample
- distance
- acoustic
- immersion liquid
- wave
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может найти применение при исследовании структуры материалов.The invention relates to measuring technique and may find application in the study of the structure of materials.
Известен · способ определения коэффициента продольных акустических волн, 5 заключающийся в том, что в сосуде, содержащем образцовую и испытываемую жидкости с одинаковыми скоростями акустических волн, разделенные тонкой эвукопрозрачной пленкой, перемещают жест- 10 ко связанные между собой, но расположенные по разные стороны пленки излучаетль и приемник.There is a known · method for determining the coefficient of longitudinal acoustic waves, 5 which consists in the fact that in a vessel containing a sample and test fluid with the same velocity of acoustic waves, separated by a thin euco-transparent film, they move rigidly 10 connected to each other, but located on opposite sides of the film and receiver.
Известен способ измерения затухания акустических волн в бетонных конструкциях, заключающийся в том* что измеряют амплитуды двух импульсов, полученных ‘от гранигг. , исследуемого участка при прозвучиваний исследуемого профиля продольными акустическими волнами поочередно во встречных направлениях, и по отношению этих амплитуд определяют затухание [1].A known method of measuring the attenuation of acoustic waves in concrete structures, which consists in * measuring the amplitudes of two pulses received, from granigig. , of the studied area during soundings of the studied profile by longitudinal acoustic waves alternately in opposite directions, and the attenuation is determined by the ratio of these amplitudes [1].
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ определения коэффициента затухания продольных волн в образце, заключающийся в том, что в иммерсионной жидкости в направлении образца возбуждают акустическую волну, измеряют амплитуды волн, прошедших два различных расстояния в образце, по соотношению которых Ьпределяют коэффициент затухания (2].The closest in technical essence to the invention is a method for determining the attenuation coefficient of longitudinal waves in a sample, which consists in the fact that an acoustic wave is excited in an immersion liquid in the direction of the sample, the amplitudes of waves that have passed two different distances in the sample are measured, the ratio of which determines the attenuation coefficient ( 2].
Недостатком известных способов является низкая точность, обусловленная различным влиянием дифракционных эффектов на амплитуды регистрируемых вели.A disadvantage of the known methods is the low accuracy due to the different influence of diffraction effects on the amplitudes of the recorded leads.
Цель изобретения - повышение точноети способа путем обеспечения равенства влияний дифракционных эффектов.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the method by ensuring equal effects of diffraction effects.
Поставленная цель достигается тем. что перед вторым измерением амплитуды изменяют путь волны ;в иммерсионной жидкости согласно критериюThe goal is achieved by that. that before the second measurement of the amplitude, the wave path is changed ; in immersion fluid according to the criterion
-ζ., _ ./ζ|+4<£-ζΑ * C1 где Z4,Z<2 - расстояния, проходимые волной в иммерсионной жидкости и образце соответственно;-ζ., _ ./ζ|+4<$-ζ Α * C 1 where Z4, Z <2 are the distances traveled by the wave in the immersion fluid and the sample, respectively;
Сд, Са - скорости распространения акустической волны в иммерсионной жидкости и образце соответственно;Сд, Са - acoustic wave propagation velocity in immersion liquid and sample, respectively;
О, - радиус пьезопластины излучателя и приемника.Oh, is the radius of the piezoelectric plate of the emitter and receiver.
На фиг.1 представлена схема реализации способа определения коэффициента затухания продольных акустических волн; на фиг. 2 - схема для расчета нового расстояния между пьезопреобразователем и образцом’ на основании критерия (1).Figure 1 presents a diagram of the implementation of the method for determining the attenuation coefficient of longitudinal acoustic waves; in FIG. 2 is a diagram for calculating a new distance between a piezoelectric transducer and a sample ’based on criterion (1).
Устройство для осуществления способа содержит прибор 1 УС-11И, совмещенный пьезопреобразователь 2, ванну 3 с иммерсионной жидкостью и исследуемый образец.A device for implementing the method comprises a device 1 US-11I, a combined piezoelectric transducer 2, a bath 3 with an immersion liquid, and a test sample.
Способ заключается в том, что пьезопреобразователем 2, возбуждаемым генератором прибора 1, излучают иммерсионную жидкость (воду) в ванне 3 акустическую волну в направлении образца 4, измеряют прибором 1 амплитуду волны, прошедшей в образце одно расстояние, перемещают пьезопреобразователь в новое положение согласно критерию (1),.возбуждают акустическую волну в направлений образца 4, измеряют амплитуду волны, прошедшей другое расстояние в образце , и по соотношению измеренных амплитуд определяют коэффициент затухания в образце по формуле ΑοΒρ·- Μ 1(&The method consists in the fact that the piezoelectric transducer 2, excited by the generator of the device 1, emits an immersion liquid (water) in the bath 3 an acoustic wave in the direction of the sample 4, measure the amplitude of the wave that has passed one distance in the sample, and move the piezoelectric transducer to a new position according to the criterion ( 1) ,. excite an acoustic wave in the directions of sample 4 was measured amplitude wave passing another distance in the sample, and the ratio of the amplitudes of the measured attenuation coefficient is determined in a sample by the formula Α ο ρ · - Μ 1 (&
<г> . где cl d толщина образца; коэффициент затухания акустических волн в воде; коэффициент прохождения акус— · тическпх ‘волн через границу раздела сред; амплитуда импульса, отраженного и? передней грани образца; <r> . where cl d is the thickness of the sample; attenuation coefficient of acoustic waves in water; coefficient of transmission of acoustic waves through the interface; amplitude of the pulse reflected and? front face of the sample;
амплитуда первого данного .импульса;amplitude of the first given .pulse;
расстояние между пьезоэлектрическим преобразователем и образцом, при котором измерялась амплитуда Ад;the distance between the piezoelectric transducer and the sample at which the amplitude of Hell was measured;
$2 - расстояние между пьезоэлектоиКпр“ .Aq50$ 2 - the distance between the piezoelectric and Kpr “.Aq50
Si55 ческим преобразователем и образцом при котором измерялась амплитуда Ис.A Si55 transducer and a sample in which the amplitude of Is.
Формула (2) получена для простейшего случая, когда одна из амплитуд Аъ измеряется при расстоянии, пройденном волной в образце, равном нулю.Formula (2) was obtained for the simplest case when one of the amplitudes A b is measured at a distance traveled by the wave in the sample equal to zero.
Предлагаемый способ основан на том, что с использованием выражения для среднего давления на приемном преобразователе для значительных расстояний между соосно расположенными излучателем и приемником, работающими в импульсном режиме, теоретически показана возможность достижения равенства суммарных дифракционных поправок,воздействующих на первый и второй принимаемые ι импульсы для двух различных однородных сред при выполнении критерия (1).The proposed method is based on the fact that using the expression for the average pressure at the receiving transducer for significant distances between the coaxially located emitter and the receiver operating in a pulsed mode, it is theoretically shown that it is possible to achieve the equality of the total diffraction corrections affecting the first and second received ι pulses for two various homogeneous media when fulfilling criterion (1).
Выражение (1) означает, что если' систему излучатель - приемник из образ-, цовой среды со скоростью С., при расстоянии между излучаетелем и приемником и радиусами преобразователей а, перенести в другую однородную среду . со скоростью при прежнем расстоянии между излучателем и приемником, то дифракционные воздействия на сигнал в первом и втором случаях не будут равI ны. Для уравнивания дифракционных воздействий необходимо изменить расстояние между преобразователями при измерении в новой среде.Expression (1) means that if the system is an emitter - receiver from a reference medium at a speed of C., at a distance between the emitter and receiver and the radii of the transducers a, transfer to another homogeneous medium. at the same distance between the emitter and the receiver, the diffraction effects on the signal in the first and second cases will not be equal. To equalize the diffraction effects, it is necessary to change the distance between the transducers when measuring in a new environment.
Из критерия (1) получаем а2- к2 (z 2с?-ζ,/ζ* * +4 а 2 )From criterion (1) we obtain a 2 - k 2 (z 2s? -Ζ, / ζ * * +4 a 2 )
К Vz* ♦ 4α1 К-- — гдеK Vz * ♦ 4α 1 K-- - where
При определении нового положения для • случая, когда в акустический тракт входят две или больше количество сред (иммерсионная жидкость и твердый обра * зец), следует использовать следующий прием.When determining a new position for • the case when two or more media (immersion liquid and solid sample) enter the acoustic path, the following technique should be used.
Мысленно сведем расстояние, проходимое акустическим импульсом в иммерсионной жидкости, к расстоянию в материале образца (см. фиг. 2). Используя выражение (3), получаемMentally reduce the distance traveled by the acoustic pulse in the immersion liquid to the distance in the sample material (see Fig. 2). Using expression (3), we obtain
-^4* V f Je4.TZ«· _ ч---- '4) кUsJmqi - S,)- ^ 4 * V f Je4.TZ “· _ h ---- '4) to UsJmqi - S,)
Излучатель смещается на некоторое расстояние и занимает мнимое положение в точке 5 ' , но среда распростране5 ния акустических импульсов между ним и образцом соответствует среде образца. С этого мнимого расстояния акустические импульсы распространяются в среде, соответствующей образцу, входят в образец, отражаются от его задней грани и приходят в точку 7. Имеем распространение волн в однородной среде, к которому применим критерий (1). Так как далее акустические колебания выходят из образца и распространяются в иммерсионной жидкости, необходимо расстояние S” ~ 5^ ♦ 2d свести к эквивалентному расстоянию по жидкости. Это делается по формуле (3)The emitter is displaced by a certain distance and occupies an imaginary position at point 5 ', but the medium of propagation of acoustic pulses between it and the sample corresponds to the medium of the sample. From this imaginary distance, acoustic pulses propagate in a medium corresponding to the sample, enter the sample, reflect from its back face and arrive at point 7. We have wave propagation in a homogeneous medium, to which criterion (1) applies. Since further acoustic vibrations come out of the sample and propagate in the immersion liquid, it is necessary to reduce the distance S ”~ 5 ^ ♦ 2d to the equivalent liquid distance. This is done according to the formula (3)
-s;l-s; l
Таким образом, путь импульса от точки 5 до точки 7 сводится к расстоянию, проходимому импульсом в однородной иммерсионной жидкости S-t · Однако остается еще участок от точки 7 до точки 8..Thus, the path of the pulse from point 5 to point 7 reduces to the distance traveled by the pulse in a homogeneous immersion fluid S-t · However, there is still a section from point 7 to point 8 ..
_ · ___ с <11_ · ___ s <11
Его надо суммировать к расстоянию . ИмеемIt must be summed to the distance. We have
2S2=S7*S.,O (6) ·2S 2 = S7 * S., O (6)
Окончательное выражение (6) дает соотношение между расстоянием и первоначальными параметрами 5^4,0 ,С^, сводя систему иммерсионная жидкость— твердый образец к системе образцовая жидкость - отражатель.The final expression (6) gives the relationship between the distance and the initial parameters 5 ^ 4.0, C ^, reducing the immersion liquid-solid system to the model liquid-reflector system.
Выражение (6) приобретаем вид X -q] где «=-----sj ~>2а;Expression (6) we get the form X- q] where «= ----- sj ~ >2a;
кК С-ι >to K C-ι>
2ύ2ύ
ЭДг скорости распространения акустической волны в иммерсионной жидкости и образце соответственно.The EDg of the velocity of propagation of an acoustic wave in an immersion liquid and a sample, respectively.
Использование изобретения позволяет повысить точность определения коэффициента затухания продольных акустических волн и позволяет определять коэффициент затухания как в жидкостях,так и в твер1/ дых телах.Using the invention allows to increase the accuracy of determining the attenuation coefficient of longitudinal acoustic waves and allows to determine the attenuation coefficient in liquids and in solids / breathing bodies.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782562990A SU789734A1 (en) | 1978-01-03 | 1978-01-03 | Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782562990A SU789734A1 (en) | 1978-01-03 | 1978-01-03 | Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU789734A1 true SU789734A1 (en) | 1980-12-23 |
Family
ID=20741550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782562990A SU789734A1 (en) | 1978-01-03 | 1978-01-03 | Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU789734A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210140927A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-13 | Abb Schweiz Ag | System for measuring an inhomogeneity of a medium |
-
1978
- 1978-01-03 SU SU782562990A patent/SU789734A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210140927A1 (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-13 | Abb Schweiz Ag | System for measuring an inhomogeneity of a medium |
US11860128B2 (en) * | 2019-11-13 | 2024-01-02 | Abb Schweiz Ag | System for measuring an inhomogeneity of a medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1725019B (en) | Clamp type doppler ultrasonic flow rate distribution instrument | |
US2874568A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
GB1587152A (en) | Method of measuring the volume flow of a fluid in a conduit | |
US4011753A (en) | Method and device for measuring the flow velocity of media by means of ultrasound | |
US4452077A (en) | Borehole ultrasonic flow meter | |
JP3468845B2 (en) | Ocean sounding method | |
SU789734A1 (en) | Method of determining longitudinal acoustic wave attenuation factor | |
US3835704A (en) | Fluid flow meters | |
US3283574A (en) | Ultrasonic flowmeter | |
GB1300160A (en) | Improvements in and relating to ultrasonic devices for use in measuring displacements | |
RU2801203C1 (en) | Method for acoustic measurement of sound velocity and flow of liquid or gas when ambient temperature changes | |
Goldsberry | Reflection of Circumferential Waves from a Slit in a Thin‐Walled Cylinder | |
SU787899A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
RU7497U1 (en) | ULTRASONIC DEVICE FOR MEASURING A LIQUID LEVEL IN A RESERVOIR | |
SU811137A1 (en) | Method of determining ultrasound propagation speed | |
SU1345063A1 (en) | Method of determining depth and velocity of propagation of ultrasonic waves in articles | |
SU920510A1 (en) | Ultrasonic device for material quality control | |
SU1078248A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
SU502225A1 (en) | Ultrasonic flow meter | |
SU607462A1 (en) | Method of measuring vortical component of sea current velocity | |
JPS6040916A (en) | Correcting method of temperature-change error of ultrasonic wave flow speed and flow rate meter | |
RU2040789C1 (en) | Method of measurement of physical parameters of substance | |
SU989456A2 (en) | Shear wave ultrasonic converter | |
SU1076754A1 (en) | Ultrasonic flowmeter | |
RU166612U1 (en) | PRIMARY TRANSMITTER OF ULTRASONIC FLOW METER |