Способ определения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах изделий

ярвейВС А НИЕ НИЯ Союз Советски ациалистическ есптбл ИДЕТЕЛЬСТВ ТОРЖОКОМ Зависимое от авт, свидетельстваЗаявлечо 13.Х,1967 (У 118907418-10) Кл. 42 з, 3/О присоединением заявк МПК В 06 Ь 1/06УДК 533 21 53 0(088.8) Г 1 риорите Комитет по делам обретений и открытиЯ ори Совете Министров СССР,1970. Бюллетень34 бликовано 10 ия описания 20.1.1971 опубликов Авторы зобретения слов, В, А. Токарев и Ю, А, Шмуруновательский институт по разработкередств контроля качества материалов М, Б, Гитис, В. М, Добро сесоюзный научно-иссле азрушающих методов и Заявтпел СОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В МАТЕРИАЛАХИЗДЕЛИЙ теоремы ом юлЛ. о.х с смхов в(о):Р Изобретение относится к области последований физических постоянных твердого тела с помощью ультразвуковых колебаний и может быть применено для определения величины зерна и структурной неоднородности толстостенных изделий, например листов.Известные способы исследования образцов с малым затуханием являются малоэффективными, Это связано с тем, что при малых коэффициентах затухания к амплитуды т и т+1 импульсов мало отличаются друг от друга, хпо значительно снижает разрешающую способность метода.Кроме того, при малых затуханиях изменения в спектральном составе прошедшего импульса крайне малы и практически не могут быть зафиксированы.Способ определения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах изделий отличается тем, что производят амплитудно-частотный анализ всей серии отраженных в образце импульсов и сравнивают один пз максимумов дискретного спектра этой серии со значением амплитуды спектральной составляющей первого импульса на той же частоте,Это позволяет определять коэффициент затухания ультразвуковых колебаний в материалах изделий с большей чувствительностью.Сущность способа определения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах изделий заключается в том, что производится анализ спектральной плотности последовательности импульсов, испытавших многократное отражение в образце.Пусть на толстостенную пластину, находящуюся между двумя средами, нормально к ее поверхности падает импульс давления произвольной формы. Войдя в пластину из одной из сред, этот импульс многократно отражается от ее стенок, уменьшаясь по амплитуде пропорционально произведению коэффициентов стракения от границ раздела сред вследствие затухания ультразвуковых колебаний в материале пластины.Применяя известную теорему о спектре суммы, спектр прошедшего через пластину сигнала можно записать5 (хО) - 5 р(О) + 5(0 + 5(Оэ) + + 5 ц(0(1) В то же время на основанииспектре сдвинутого импульса имееОхх50 = О О 5 п(")Заказ 3777/19 Тираж 4 ЬО ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2. где Й, и О, - коэффициенты прохождения:,5 - спектральная плотность последовательности импульсов;Р, иР, - коэффициенты отражения отграней исследуемого образца;а (ез) - коэффициент затухания;с - скорость звука в среде. Подставляя полученные выражения в уравгде 5 (со) - спектр падающего импульса,Максимум амплитудного спектра равен5 х (ш) =,О,В,5 (а) / Р - " х . (4)РР 1 2 сюк Возьмем отношение одного из максимумов амплитудного спектра серии затухающих импульсов к амплитудному спектру первого из серии импульсов1нпэх= Ь. (5)бо(ц) / 1 - ЯЯ, ехр ( - усох)Отсюда непосредственно получаем нение (1), по формуле геометрической прогрессии получаемвх5 5" =0,0,5( )1.(2)сПереходя к амплитудному спектру, наблюдаемому на экране анализаторов спектра, получаем; 10 Таким образом, зная коэффициенты й и Ри найдя Ь по соотношению (5), можно рассчитать коэффициент затухания я,Предмет изобретения15 Способ определения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материалах изделий, основанный на анализе спектрального состава импульсов, прошедших через изделие, отличающийся тем, что, с целью повыше ния чувствительности, производят амплитудно-частотный анализ всей серии отраженных в образце импульсов и сравнивают один из максимумов дискретного спектра этой серии со значением амплитуды спектральной составля ющей первого импульса на той же частоте.