Способ измерения скорости и затухания акустических волн в материале

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для акустической диагностики механических свойств конструкционных материалов и горных пород. Целью изобретения является повышение точности измерения скорости и затухания акустических волн за счет уменьшения ошибок, связанных с отклонением исследуемой волны от идеально плоской волны. В материале возбуждают продольную акустическую волну и измеряют в два момента бремени смещения в волне в трех равноотстоящих точках в направлении-распространения волны, измеряют расстояние от точки ввода акустической волны в материал до одной из точек, в которых измеряют смещение, расстояние между точками, в которых проводят измерения , выбирают меньше половины периода волны. По измеренным параметрам расчитывают амплитуды колебаний в каждой из трех точек и сдвиг фаз, по которым судят о скорости волны и ее затухании. 2 ил. w ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1651103 А1 (я)5 G 01 Н 5/00, 3/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ак

sin в мh (2) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4710702/28 (22) 26,06.89 (46) 23.05.91, Бюл, М 19 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В,Куйбышева (72) В.К.Семенычев и А.Ю.Бучин (53) 690.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 1357827, кл. G 01 Н 5/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

t4 1270582, кл. G 01 Н 5/00, 1985. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И

3АТУХА Н ИЯ А КУСТИ 4 Е С К ИХ ВОЛ Н В МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для акустической диагностики механических свойств конструкционных материалов и горИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для акустической диагностики механических свойств конструкционных материалов и горных пород.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости и затухания акустических волн за счет уменьшения ошибок, связанных с отклонением исследуемой вол-. ны от идеально плоской волны, На фиг.1 показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 возбуждения продольных колебаний с частотой ш. возбудитель 2 колебаний в исследуемом материале 3, преобразователи 4-6 переменых пород, Целью изобретения является повышение точности измерения скорости и затухания акустических волн за счет уменьшения ошибок, связанных с отклонением исследуемой волны от идеально плоской волны. 8 материале возбуждают продольную акустическую волну и измеряют в два момента времени смещения в волне в трех равноотстоящих точках в направлении распространения волны, измеряют расстояние от точки ввода акустической волны в материал до одной из точек, в которых измеряют смещение, расстояние между точками, в которых проводят измерения, выбирают меньше половины периода волны, По измеренным параметрам расчитывают амплитуды колебаний в каждой из трех точек и сдвиг фаз, по которым судят о скорости волны и ее затухании. 2 ил. щений, аналого-цифровые преобразователи

7-9. блоки 10-12 задержки, три специализированных вычислительных блока 13 — 15, реализующих функцию и два специализированных вычислительных блока 16, 17, реализующих соответственно, расчет выражений

2 А> Аз уг

А АЗ x1+h а= 14л(г(1") p$ " " " 1 л A> x> (3) 1651103 где у 1, уа — ординаты колебаний, соответственно, для первого и второго моментов времени для контролируемых точек К =

1,2,3;

Л вЂ” время между первым и вторым измерениями;

h — расстояние между контролируемыми точками; х1 — расстояние от точки ввода исследуемой акустической волны в образец материала до первой контролируемой точки поверхности образца.

Сущность способа измерения скорости и затухания акустических волн в материале заключается в том, что на поверхности материала в трех равноотстоящих точках в направлении распространения волны дважды измеряют смещение в волне, измеряют расстояние от точки ввода акустической волны в материал до ближайшей из контролируемых точек поверхности, в которых измеряют смещение, расстояние между контролируемыми точками выбирают меньше длины исследуемой волны, а интервал времени между первым и вторым измерениями смещений устанавливают меньше периода исследуемой волны, определяют амплитуды колебаний в каждой из контролируемых точек и разность фаз колебаний для двух соседних контролируемых точек, которые учитывают при определении скорости и затухания акустической волны..

Способ реализуют следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает электрические гармонические колебания, возбудитель 2 преобразует их в механические гармойичес ие колебания, которые, пройдя через материал 3, фиксируются преобразователями 4-6, преобразующими механические колебания в электрические. Аналогоцифровые преобразователи 7-9 осуществляют дискретизацию принятых датчиками сигналов. Блоки 10-12 задержки эадержи5 вают поступающие на их входы сигналы на время Л, Специализированные вычислительные блоки 13 — 15 реализуют операцию вычисления по формуле (1), а блоки 16, 17— по формулам (2) и (3), соответственно.

10 Изобретение обеспечивает учет отклонений реальной исследуемой волны от идеально плоской волны, что приводит к повышению точности измерений скорости и затухания акустической волны в материале.

15 Формула изобретения

Способ измерения скорости и затухания акустических волн в материале, заключающийся в том, что на поверхности материала в трех равноотстоящих точках в

20 направлении распространения волны дважды измеряют смещение в волне, по которым судят о скорости и затухании акустической волны, отличающийся тем, что. с целью повышения точности измерения за счет

25 уменьшения ошибок. связанных с отклонением исследуемой волны от идеально плоской волны, измеряют расстояние от точки .ввода акустической волны в материал до ближайшей из контролируемых точек по30 верхности, в которых измеряют смещения, расстояние между контролируемыми точками выбирают меньше длины исследуемой волны, а интервал времени между первым и вторым измерениями смещений устанавли35 вают меньше периода исследуемой волны и определяют амплитуды колебаний в каждой из контролируемой точек и разность фаэ колебаний для двух соседних контролируемых точек, которые учитывают при опреде40 лении скорости и затухания акустической волны.

1651103

"4) Фиг.2

Редактор Т.Шагова

Заказ 1979 Тираж 323 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

y(p, О

X l Хз х

Составитель Г.Максимочкин

Техред М.Моргентал Корректор Л,Бескид