Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых импульсов

Союз Советских Социалистических Республик(51) М.Кл,29 2) Заявлено 01,11.74 (21) 2073311/18-1 с присоединением заявки -23 Государствеиныи комнтеСовета Министров СССРао аелам изобретений оритет -53) УДК 534 22(45) Дата опубликования описания 13.07,76(54) СПОСОБ ИЗМЗАТУХАНИЯ УЛЬТР Изобретение относится к области технической акустики и может применяться при измерении затухания ультразвука в различных средах.Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых импульсов, заключающийся в совмещении огибающей последовательности многократно прошедших и отраженных от граничных поверхностей исследуемой среды импульсов с экопонентой на экране осциллографа.Однако этот способ не позволяет .достичь высокой точности измерений и сложен.Целью изобретения является увеличение точности и упрощение процесса измерения.Указанная цель достигается тем, что скорость развертки луча осциллографа сравнивают с частотой периодических колебаний, подбирая частоту таким образом, чтобы на единице длины развертки умещалось целое число периодов колебаний и измеряют их частоту, по которой судят о коэффициенте затухания ультразвуковых импульсов.При озвучивании контролируемой среды ультразвуковыми импульсами в результате затухания их и многократных отражений между изучающим и приемным элементами на,выходе приемного элемента образуется сигнал серии импульсов, убывающих со временем по экспоненциальному закону. В среде НИЯ КОЭФФИЦИЕНТАВУКОВЫХ ИМПУЛЬСОВ с большим затуханием ультразвука амплитуда импульсов убывает быстрее, а огибающая принятых импульсов становится круче, т. е, скорость спада такой огибающей становится 5 больше. В этой, связи затухание в среде определяют по скорости спада огибающей последовательности импульсов, т. е. по времени, за которое их амплитуда убывает в у 10 раз, Плавной регулировкой скорости развертки луча осциллографа можно добиться того, чтобы этот, временной интервал занимал определенную часть экрана осциллографа.Когда на экран осциллографа наложенрисунок экспоненты, то ручками управления разверткой в нее можно вписать последовательность импульсов, амплитуды которых убывают экспоненциально с произвольной скоростью спада. Если после этого определить скорость развертки луча, то, зная постоянную времени экспоненты на рисунке, можно определить скорость спада огибающей последовательности импульсов, т. е. коэффициент затухания, Скорость развертки легко определить, например, с помощью периодических колебаний, подаваемых на вход осциллографа от стандартного генератора по частоте, при которой на заданном интервале на экране укладывается определенное число колебаний. Чтобы после каждого измерения не зо производить сложных пересчетов, на рисунокРедактор В. фельдман Корректор И. Симкнна Заказ 560/858 Изд.252 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент экспоненты, выполненный на прозрачной пленке и наложенный на экран, наносят две метки, отмгчающие спад экспоненты в 1/ 10 раз, а частоту генератора подбирают так, чтобы между этими метками уложилось 10 периодов колебаний. Такой подбор частоты можно производить вручную или сделать автомаическую приставку, превращающую скорость развертки в частоту с указанным законом соответствия.Коэффициент затухания в децибеллах на микросекунду определяется по формуле: где В - убьвание амплитуды импульса за время т.При убывании амплитуды за время т в 10 раз коэффициент затухания оказывается обратно пропорционален времени т: Когда регулировкой скорости добиваются того, чтобы сигнал вписывался в неподвижную экспоненту, тогда автоматически время пролета луча между упомянутыми метками (0) приравнивается ко времени спада амплитуды импульса в 1 Г 10 раз: а = 10/9. Когда между метками укладывается 10 периодов колебаний, тогда этот интервал приравнивагтся к 10 периодам колебаний; 0 = 10 т.Заменяя период частотой , окончательно получим;а = . (3) 5 Таким образом, при указанном соответствии скорости развертки частоте частота периодических колебаний в герцах будет численно равна затуханию ,в децибеллах на секунду, или, соответственно, частота в мегагерцах равна затуханию в децибеллах на микросекунду.Использование указанного соответствия значительно упрощает процесс измерения коэффициента затухания. Способ измерения коэффициента затухания ультразвуковых импульсов, основанный на совмещении огибающей последовательности многократно прошедших отраженных от граничных поверхностей исследуемой среды импульсов с экспонентой на экране осциллографа, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и упрощения процесса измерений, скорость развертки луча осциллографа сравнивают с частотой периодических колебаний, подбирая частоту таким образом, чтобы на единице длины развертки умеща лось целое число периодов колебаний и,измеряют нх частоту, по которой судят о коэффициенте затухания ультразвуковых импульсов.