Способ определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСГРИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В ТВЕРДОЙ СРЕДЕ, -заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя., измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за. счет устранения интерференции продольной и поперечной волн, в качестве параметра упругих колебаний выбирают длительность первой полуволны, регистрируют изменение длительности в зависимости от расстояния до излучателя, фиксируют расстояние,, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной, а скорость распространения поперечных волн определяется по формуле Р г Се где ра Ьтояние от излучателя, начиная с которого длительность первой полуволны оста-sg ется постоянной; длительность первой полувол-ГЛ t ны на расстоянии t; J скорость распространения про Сё cg дольных волн. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) З(Я) G 01 29 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС)Р

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2927508/25-28 (22) 20.05.80 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) О.И.Жмакин и В.С.Лагерев (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Ржевский В.В., Ямщиков В.С. ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. N., "Недра", 1968, с. 31-33.

2. Патент Франции Р 2323990, кл. G 01 N 29/00, 1975 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ ВОЛН В

ТВЕРДОЙ СРЕДЕ, заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью йовышения точности измерения за счет устранения интерференции продольной и поперечной волн, в качестве параметра упругих колебаний выбирают длительность первой полуволны, регистрируют изменение длительности в зависимости от расстояния до излучателя, фиксируют .расстояние, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной, а скорость распространЕния поперечных волн определяется по формуле

t Cc

"-+ +СЕ где 1 . — расстояние от излучателя, начиная с котороГо длительФ ность первой полуволны оста-Е ется постоянной; длительность первой полувол ны на расстоянии .Й;

С вЂ” скорость распространения про Q дольных волн, 1030719

ВНИИПИ Заказ 5203/45 . Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä,óë,éðîåêòíàÿ,4

Изобретение относится к нераэрушающему контролю, а именно к определению скорости распространения поперечных волн в твердых средах, и может быть и споль з ов а но при определении фиэ и ко-механиче ских хара ктери стик ма те5 риалов .

Известен способ определения скороСти распространения упругих волн в твердой среде, заключающийся в том, что в исследуемом материале возбуждают. упругую волну, измеряют время ее пробега на базе между излучателем и несколькими приемниками и по нему судят о скорости упругих волн 1 J.

Недостатком известного способа яв- 5 ляется то, что он не обеспечивает высокой точности измерения из-эа нахождения поперечной волны на фоне продольной.

Наиболее близким к изобретению по,70 технической сущности является способ определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде, заключающийся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн (2 j.

Недостатком известного способа является необходимость полного разделения во времени колебаний, вызываемых интерференцией продольной и поперечной волн. Это приводит к снижению точ ности определения времени вступле- >5 ния поперечной волны, а иногда исключает возможность ее регистрации.

Целью изобретения является повышение:точности измерения эа счет устра-40 нения интерференции продольной и поперечной волн.

Эта цель достигается тем, что согласно способу определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде, заключающемуся в том, что в исследуемой среде возбуждают упругие колебания, принимают их на разных расстояниях от излучателя, измеряют параметры этих колебаний и по ним определяют скорость распространения поперечных волн, в качестве параметра упругих колебаний выбирают длительность первой полуволны, регистрируют изменение длительности в зависимости от расстояния до излучателя, фиксируют расстояние, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной, а скорость распространения поперечных волн определяется по формуле

6 Си т Х+С . t где 1 — расстояние от излучателя, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной длительность первой полуволны на расстоянии

С - скорость распространения продольных волн.

Способ определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде заключается в следующем.

В исследуемой твердой среде воз буж. дают упругие колебания, например, с помощью взрыва. Фиксируют эти колебания в разных точках с помощью датчиков, установленных на разном расстоянии от излучателя. В каждой точке приема, измеряют длительность первой полуволны упругих колебаний. По мере удаления упругой волны от излучателя происходит изменение длительности первой полуволны. Это связано с интерференцией продольной и поперечной волн ° В непосредственной близости от источника длительность первой полуволны мала, так как движение среды эа счет продольных и поперечных волн происходит в противоположных направлениях. Иэ-эа отставания поперечной волны от продольной, связанного с .меньшей скоростью распространения поперечной волны, сначала происходит увеличение длительности эа счет сложения первой фазы продольной и второй фазы поперечной волн, а эатем— уменьшение, вызванное сложением первых фаэ продольной и поперечной волн.

Начиная с некоторого расстояиия, первая полуволна результирующего упругоro колебания будет свободна от влияния поперечной волны из-за отсутствия интерференции первых фаз продольной и поперечной волн. Фиксируется расстояние от излучателя, начиная с которого длительность первой полуволны остается постоянной. По величине этого расстояния и измеренной длитель-, ности первой полуволны рассчитывают скорость распространения поперечных волн.

Таким образом, способ определения скорости распространения поперечных волн в твердой среде позволяет значительно повысить точность измерений, поскольку они осуществляются в отсутствии интерференции продольных и поперечных волн.