Способ измерения скорости ультразвука

 

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями Определяют скорость распространения продольных ультразвуковых волн в контролируемом образце в заданном направлении, параллельном плоским граням образца Излучают и принимают поперечные ультразвуковые волны под углом 45й к плоским граням образца вдоль заданного направления через установленные на этих гранях плоскопараллельные пластины ско рость распространения продольных волн в материале которых меньше скорости продольных волн в образце в заданном направлении Измеряют время распространения поперечных волн в образце, с учетом которого определяют их скорость 1 ил w Ј

союз сОВетских

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (11)с G 01 Н 5/00! ОСУДАРСТ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕ НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642226/28 (22) 24.01.89 (46) 15.10.91. Бюл. М 38 (71) Каунасский политехнический институт им. А.Снечкуса (72) Л.В.Юозонене и В.Г.Данилов (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N.307815, .кл. .G 01 Н 5/00, 1969, Авторское свидетельство СССР

N 750285, кл. G 01 Н 5/00, 1978, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛ ЬТРАЗ ВУКА (57) Изобретение относится к технике нераэрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможноИзобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле, Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями.

На чертеже изображена схема реализации способа измерения скорости ультразвука.

Схема содержит излучающий и приемный преобразователи 1 и 2, установленные на призмах 3 и 4 соответственно с углами а, волноводы 5 и 6 (плоскопараллельные пластины), на которых установлены призмы, приемоиэлучающий преобразователь 7, ком лутатор 8, соединенный с преобразователями 1,2 и 7, вход которого подключен к

„„S U 1684602 сти измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями. Определяют скорость распространения продольных ультразвуковых волн в контролируемом образце в заданном направлении, параллельном плоским граням образца Излучают и принимают поперечные ультразвуковые волны под углом 45" к плоским граням образца вдоль заданного направления через установленные на з1их гранях плоскопараллельные пластины, скорость распространения продольных волн в материале которых меньше скорости продольных волн в образце в заданном направлении, Измеряют время распространения поперечных волн в образце, с учетом которого определяют их скорость, 1 ил. одному иэ выходов генератора 9 импульсов, а выход — к усилителю 10, времяизмерительный блок 11, входы которого соединены с выходом усилителя 10 и вторым выходом генератора 9, а выход — с контрольно-измерительным осциллографом 12 Волноводы

5 и 6 установлены на плоских гранях контролируемого образца 13.

Способ измерения скорости ультразвука осуществляют следующим образом.

Преобразователем 7, подключенным через ко лмутатор 8 к генератору 9 импульсов, изл .эют продольную волну в образец 13, Отраженную от противоположной грани волну прини лают тем же преобразователем

7, сигнал с которого через коммутатор 8 поступает на усилитель 10, времяиэмерительный блок 11 и контрольно-измерительный осциллограф 12. Определяют скорость

1684602 продольных волн в образце с учетом его длины и измеренного времени распростраHPHèÿ сигнала. Устанавливают HB образце

13 на его противоположные плоские грани волноводы, выполненные из материала, скорость распространения продольных волн в котором меньше измеренной скорости распрос гранения продольных волн в образце. Преобразователем 1, подключенным через коммутатор 8 к генератору 9 импульсов, излучают продольную волну в призму 3.

Э а волна падает на границу призмы 3 с волноводом 5 под углом а, на которой частично отражается и частично трансформируется в поперечную, преломившуюся в волноводе 5 под углом 45, так как материалы призмы и волновода выбраны обеспечивающими выполнение закона Снеллиуса при указанных углах падения и преломления. Поперечная волна падает на образец

13 под углом 45 и преломляется в нем под углом /3. Поскольку волноводы 5 и 6 выполнены из укаэанного выше матер1 ла, при преломлении в образце не возбуждаются паразитные продольные волны, Прошедшие через образец поперечные волны падают под углом j3 на другую плоскую грань и преломляются под углом 45 в волноводе б, в котором также не возЬуждаются параэитные продольные волны. Падающие под углом 45 на границу волновода бс призмой 4 поперечные волны возбуждают в последней продольные волны под углом а. Принимают их преобразователем 2, сигнал с которого через коммутатор 8 и усилитель 10 поступает на времяизмерительный блок 11 и контрольноизмерительный осциллограф 12. Измеряют время t прохождения сигнала от преобразователя 1 до преобразователя 2.

Аналогично измеряют время to при отсутствии образца, когда волноводы 5 и 6 непосредственно контактируют друг с другом, и по их разности определяют время r прохождения поперечной ультразвуковой волны через образец. Определяют скорость с1 поперечных волн в образце по формуле

5 с =c» ji (i — ) с11 где сц — скорость поперечных ультразвуковых волн в материале волноводов;

d — толщина образца, Предлагаемый способ позволяет проводить измерение скорости продольных и поперечных ультразвуковых волн на малых образцах, а также в материалах с большим

15 поглощением ультразвука, Формула изобретения

Способ измерения скорости ультразвука, заключающийся в том, что излучают и принимают ультразвуковые волны под углом к плоской грани контролируемого образца, измеряют время их распространения в образце, с учетом которого определяют искомый параметр, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения возможности измерения скорости в малых образцах не менее, чем с двумя параллельными плоскими гранями, предварительно определяют скороЗр сть распространения продольных ультразвуковых волн в заданном направлении, параллельном плоским граням образца, устанавливают на плоских гранях плоскопараллельные пластины, скорость

35 распространения продольных ультразвуковых волн в материале которых меньше скорости распространения продольных волн в образце в заданном направлении, а излучение и прием поперечных ультразвуковых

4р волн осуществляют через эти пластины под углом 45 к плоским граням образца вдоль заданного направления.

1684602

Составитель В. Сорокин

Техред М.Моргентал Корректор М, Демчик

Редактор А. Лежнина

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

Заказ 3499 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5