Устройство для акустических исследований

О П .А. .Е 3102 И бвм Советоких Социалиотичесхих РеопубликЗависи лое от авт, свидетельстваЗаявлено 10,Ч 1,1970 (М 1449244/26-2с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 26.Ч 11,1971. Бюллетен МПК б 01 ч 1/40Е 21 Ь 47/00 Комитет по делам зооретеиий и открытий ори Совете Мииистрое СССРДК 550.834:622.24 (088,8) бликования описания 15.Х.1971 та Авторыизобретения С. Ямщиков и А. М. Ш палового Знаме Заявитель сковский ордена Трудового Кргорный институт СТРОЙСТ АКУСТИЧЕ ИССЛЕДОВАНИЙ рованного аттенюа торого приемника ветственно в едини аний и фазовых ко Изобретение относится к области акустических исследований и предназначено для измерения коэффициента затухания и фазового коэффициента акустической волны, распространяющейся в поглощающей среде. Устройство может найти применение при исследовании свойств горных пород, при выполнении акустического каротажа, при осуществлении контроля материалов и конструкций.Известные устройства для определения коэффициентов поглощения не обеспечивают высокой точности измерений вследствие трудностей получения, идентичных акустических контактов или сложны по конструкции,.Цель изобретения - обеспечить одновременное измерение коэффициента затухания и фазового коэффициента, а также увеличить точность измерения этих коэффициентов. Цель достигается благодаря тому, что устройство содержит схему сравнения, подключенную к двум приемникам, расположенным между попеременно р аботающими излучателями, через каналы измерительной схемы, а каждый канал измерительной схемы содержит аттенюатор и фазовращатель. Схема сравнения осуществляет двухкратную балансировку напряжений приемников, выполняемую при действии.первого излучателя посредством аттенюатора и фазовращателя одного приемника, а при действии другого излучателя - посредством калибтора и фазовращателя впроградуированных соотцах коэффициентов затухэффициентов.Суть изобретения пояснена чертежом, гдепредставлена блок-схема предлагаемого устройства, которое содержит излучатели 1 и 2,присоединенные к исследуемому материалу3, работающие попеременно и расположенные на одной линии с двумя приемничками 4и 5. Приемники 4 и 5 имеют аттенюаторы б и7 фазовращатели 8 и 9, подключенные к схе.ме сравнения 10, с помощью которой осущест 15 вляется балансировка выходных напряженийприемников.Балансировка выходных напряжений приемников 4 и 5 осуществляется при работе излучателя 1 посредством аттенюатора б и фа 20 зовращателя 8 приемника 4, а при работеизлучателя 2 - посредством аттенюатора 7и фазовращателя 9, используемых для отсчета измеряемых величин,При работе излучателя 1 напряжение на25 выходе приемника 4 равноУ: Цо 7 В 772 Ггде с 7 о - интенсивность излучателя 1; Й - коэффициент, учитывающий переходное затухаЗО ние между излучателем 1 и исследуемым ма.302 й У, = У,йт,е-(+1 Составитель Э. А. Терехова Техред Е. Борисова Корректор Т, А. Миронова Редактор И. Орлова Заказ 2649/10 Изд.1081 Тираж 473 ПодписноеЦНИИ 11 И Комитеза по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.З 5, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 териалом; т 1 - коэффициент, учитываютций переходное затухание входного преобразователя и чувствительность приемника 4; х, расстояние от излучателя 1 до приемника 4 а= Д+1 а - показатель распространения; коэффициент затухания; а - фазовый, коэффициент,Напряжение на выходе приемника 5 рав- но где тг - коэффициент, учитывающий переходное затухание входного преобразователя и, чувствительность приемника 5; 1 - расстояние между приемниками 4 и 5. Отношение выходных напряжений приемников 4 и 5 рав- но У, т 1 еПри работе излучателя 2 отношение выходных напряжений приемников 4 и 5 определяется аналогичным выражениемУг таУ т 1 е Из двух последних выражений находим, что1 га Уе га 1 -Фготсюда показатель раслространения акустической волны1 01 12 Р+ 1 а= - 1 п 21 Оа Ц Из последнего выражения следует, что при выполнении балансировки (У,=Уг) сигналовприемников 4 и 5 от излучателя 1, обеспечиваемой, посредством аттенюатора б и фазовращателя 8, сигналы приемников 4 и 5, появившиеся.на их выходах 1 в результате вклю чения другого излучателя 2, определяют показатель распространения согласно формуле1 Уг1+у= - 1 п21 У10 и вторая балансировка выходных напряжений приемников 4 и 5, выполняемая посредством калиброванных аттенюатора 7 и фазовращателя 9 (аттенюатор 7 имеет логарифмическуао шкалу затуханий) дает возможность 15 делать отсчет искомых величин р и а по шкалам, соответственно, аттенюатора 7 и, фазовращателя 9. Как видно, в предлагаемом устрой 1 стве осуществляется одновременное измерение коэффициента затухания и фазового 20 коэффициента с обеспечением компенсацийпогрешностей, обусловленных неидентичностью акустических контактов и различием чувствительности, приемников. 25 Предмет изобретенияУстройство для акустических исследований, содержащее зонд с акустическими излу.чателями и приемниками и измерительнуюсхему, отличающееся тем, что, с целью обес.30 печения одновременного измерения коэффициента затухания и фазового коэффициента,а также увеличения точности измерения этихкоэффициентов, оно содержит схему сравнения, подключенную к приемникам зонда че.35 рез каналы измерительной схемы, а каждыйканал измерительной схемы содержит аттенюатор и фазовращатель,