Способ измерения скорости поперечных акустических волн
Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при исследовании и контроле свойств материалов с большим коэффициентом поглощения поперечных волн. Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей. При измерении скорости поперечных волн в исследуемом материале отсутствуют продольные волны, благодаря чему вся энергия, вводимая в исследуемую среду падающими волнами, преобразуется в рабочие поперечные волны. Таким образом повышается достоверность и чувствительность измерений. Измерение скорости поперечных волн может быть проведено и без приема поперечных волн, ограничиваясь обнаружением момента и исчезновения продольных волн в исследуемом материале. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4378464/25-28 (22) 28.12.87 (46) 07.12.89. Бюл. У 45 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) Л.В.Юозонене (53) 620.179.16 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 402396, кл. В 07 В 1/06, 1973.
Авторское свидетельство СССР
У 750285, кл. G 01 Н 5/00, 1980. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ
ПОПЕРЕЧНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН (57) Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при исследовании и контроле свойств материалов с большим
Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при исследовании и контроле свойств материалов с большим коэффициентом поглощения поперечных волн.
Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей.
На чертеже представлена схема для осуществления предлагаемого способа.
Пьезоиэлучатель 1 и образец 2 исследуемого материала, на поверхность которого установлен пьезоприемник 4, помещены в иммерсионную жидкость 3.
Сущность изобретения состоит в том, что при измерении скорости по(51) 4 G 01 N 29/00 G 01 Н 5/00
2 коэффициентом поглощения поперечных волн. Целью изобретения является повьппение чувствительности и расширение функциональных возможностей, При измерении скорости поперечных волн в исследуемом материале отсутствуют продольные волнь), благодаря чему вся энергия, вводимая в исследуемую среду падающими волнами, преобразуется в рабочие поперечные волны. Таким образом повьппается достоверность и чувствительность измерений. Измерение скорости попереч-. ных волн может быть проведено и без приема поперечных волн, Ьграничиваясь обнаружением момента и исчезновения продольных волн в исследуемом материале. 1 ил. перечных волн в исследуемом материале отсутствуют продольные волны, благодаря чему вся энергия, вводимая в исследуемую среду падающими волнами, преобразуется в рабочие поперечные волны. Таким образом повьппается достоверность и чувствительность измерений.
Кроме того, измерение скорости поперечных волн может быть проведено и без приема поперечных волн, ограничиваясь обнаружением момента исчезновения продольных волн в исследуемом материале. Это дает возможность исследовать поперечные волны малой интенсивности, так как их скорость определяется косвенным е 1527570
1О разом. Зто позволяет измерить скорость поперечных волн в материалах с болыпим коэффициентом поглощения поперечных волн.
Способ осуществляют следующим образом.
Подключенный к генератору импульсов пьеэоиэлучатель 1 излучает продольные акустические волны в жидкость 3, которые падают под углом Ы на исследуемую среду 2, отчасти отражаются под углом д, в жидкости 3 от границы раздела ее с исследуемой средой 2 и отчасти
15 преломляются под углом P„s среду
2 в виде продольных волн и под углом в виде поперечных волн, При плавном увеличении угла падения М. увеличиваются также и углы PLè, Продольные волны при всех углах па20 дения (, принимаются пьезоприемником
4, так как путь этих волн является радиусом R цилиндра. Когда угол падения достигает такой величины, при которой угол преломления поперечных о волн = 45, в этот момент преломленные продольные волны в исследуемой среде отсутствуют, а их энергия переходит поперечным волнам, распространяющимся в среде 2.
Таким образом при угле преломлео
У ния = 45 поперечные волны являются наиболее интенсивными, Пьезоприемник 4 принимает только продольные волны, преломленные в среде 2, Поэтому при угле преломления поперечных волн P = ч5 пьеэоприемник 4 не
6 т принимает продольных волн, В это время пьезоизлучатель 1, подключенный на режим приема волн, принимает максимальный импульс продольных волн в жидкости, так как поперечные волны отражаются от поверхности цилиндра, на границе с жидкостью трансформируются в продольные волны, распро- 45 страняющиеся обратно на пьезоизлучатель 1, который и принимает наибольший сигнал импульсных волн, который показывается на экране приемника при работе пьеэопреобразователя 1 в ре- 50 жиме приема.
Таким образом, плавным изменением угла падения о4 достигается момент, при котором продольные волны в твердой среде 2 отсутствуют, а поперечные
I волны являются наиболее интенсивными. В этот момент измеряют угол падения или sin oC = x/R. Так как
Р. — радиус окружности вращения преобразователя, являющийся известной постоянной величиной, следует измерить только величину Х, Это позво ляет измерение автоматизировать, Вначале on ределяют соо тношение (С/С ) по формуле
С/С = Х 2/R, где С вЂ” скорость ультразвука в жидкости 3
X — расстояние в направлении, параллельном поверхности исследуемой среды 2 между положением пьеэоизлучателя в данный момент и его положением при нормальном падении волн на исследуемую среду.
Затем при известном значении скорости ультразвука в жидкости С огределяют скорость поперечных волн
С> в исследуемой среде.
Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я
Способ измерения скорости поперечных акустических волн, заключающийся в том, что образец исследуемого материала помещают в иммерсионную жидкость, излучают с помощью пьезоизмерителя акустические колебания, последовательно изменяют угол падения акустических колебаний на поверхность образца, принимают с помощью пьеэоприемника прошедшие через образец акустические колебания, измеряют угол падения, с учетом которого определяют скорость поперечных волн, отличающийся тем, что, с целью повьппения чувствительности и раснирения функциональных воэможностей, образец исследуемого материала выполняют в виде. половины цилиндра, ось вращения которого совмещают с осью вращения пьезоизлучателя, а угол падения акустических колебаний измеряют, когда интенсивность принятых акустических колебаний минимальна, 1527570
Составитель В.Юровский
Редактор А.Козориз Техред А.Кравчук Корр ек тор О, Кра в до в а, Заказ 7506/50 Тираж 789 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
