Ультразвуковой способ измерения физико-механических параметров

"- Ч,СССР 1982. Б ИЗ- ПАРАМЕТи и и й- инемк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХРОВ, заключающийся в излучениприеме продольных звуковых волннормально к поверхности контролруемого изделия и измерении амптуды отраженных продольных звукволн, по которой определяют коэффциент отражения, о т л и ч а ю щс я тем, что, с целью повьюенияформативности, устанавливают прьник поперечных звуковых волн, вчестве которого используют пьезо пластину продольных волн, на поверхности контролируемого изделия, изменяют угол наклона излучателя продольных звуковых волн к поверхности контролируемого изделия, принимают приемником поперечных звуковых волн отраженную от дна изделия поперечную звуковую волну приемником продольных звуковых волн, угол наклона которого равен углу наклона излучателя к поверхности контроли- . руемого изделия, принимают отражен- . ную от поверхности контролируемого изделия продольную звуковую волну, по амплитуде которой определяют коэф-фициент отражения продольных звуковых волн при выбранном угле падения продольных волн на контролируемую поверхность изделия и с учетом коэффициента отражения, при нормальном р падении продольных звуковых волн оп-ределяют искомые параметры.3 аайИзобретеие относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования физико-механических параметров твердых веществ.Целью изобретения является повыше ние информативности.На чертеже изображено устройство, реализующее предчлгаемьп 1 способ,Устройство содержит обратимый ультразвуковой преобразователь 1, плоскость излучения которого ориентирована параллельно поверхности контролируемого изделия 2 и который расположен в промежуточной среде 3, приемник 4 поперечных звуковых во)цс, вкачестзе которого используют пьезопластпРг цэОДО:1 ьцых 1 Г)сц РсгсцОнеэсец ный нд поверхности контролируемого и 3 де) п 51 2, на: (гч лте 111,:) и г 1)1 ез 11 ик 6 ЦРОДОППП:ЬЕ .ЗВУЭЕОВЫХ 1)ОнС, УСТЛЦОВ,ПЕННЫЕ 13 ПЗЕ.1 ЕЗЭ(Е;г 1 Е(1 с 11 Г.ГЭЕЭГЭ,(Э 3 Е; 1 ОЗможн 0 Г т ыгэ 5 .3. эн Г 1 и 5 5(1 зсл ц(ю 1 цс 1 е ПО 1331 э.ецое:т 1 ко 117 эзпспее 1 еэ и.ДеИ 511 ЕЦЕЭ;1 ТОП 7, СОнгггЦ 111 И 1 С 1)ХОДД 1 уз в тэ д 3 13 )г 1; 013 0 Г 0 1,) 0 б 1 л 3 О 3 л т е ил 175 и из)1 учдте.315Пропозсьных з 1 ук 01 ых волн, послдовлтетп.цо сос.дцс.цыц усцзнтез 1 8, вход еот 01010 Стс ЧЕРЕЗ ПгДРЕ)1 ОгЛ:Ь С 111 МИ- ком г попезр чцых з 3 ук 013 ых 1 с)эц ) 0 б .(0 ратцмым ульсрдзнукогзым преобрл.зогзлтелем 1 ц ц 1 це(1 цео1 родоп,Псх ЗВ(ГЕ 01)ЫХ 1)ОЛЦ ) 11 ГГДЦ 1 ЕД ГОЭ ./СПОСОГ) 3 лЕ)г 10 гс Де 1 С 51 13 Гзез 5(г 11 м .номогьэг) г 6 Р(1 с 1(ОГО зьтР(1.31 Уее - 35 вого преобразовд Геля)г)лучлют и ПРЦИМДЮ ПРО;ЭОПЬГП Е ЗЗУКОВЬС:ЗОЗ- ЦЫ ПОРМЛЛЬО К ПОНСРХ(ЦСТИ КОЦТРО:Ив руемого цзце)зися 2. 111)исгьсг" 313 гдео- БОЙ сцгне 31 3 еэбэестц(10 узьт 1 эдзпуко - 40 В 01 нреобрд 3013 л 1 еле 1 злцсфОр)п 1 утся 13 злект)11 че(скцй сиг 1 гдл (э пог 1 у .пает через усилитель 8 нл индикатор 9, с которОГО Гнг(1(1 е".тс 5 эп;1.1 П 1 л.1- плитуды приц 51 т 010 сигце 1 лл, ПО ко 10- 45 рому с учетом значения ацзнтуд езраженного нормально от границы среда - воздух (1 ри отсутствии изделия 2)сигнеслд, измеренного заранее, опредгел 5 цвт ееэ(фпиезцт Орлжецця ) эе 13 цы(1 50т А эО Бгде А, -" значение амплитуды сигнала,отраженного цормлльцо от границы средаконтролируемое 55издлис;Бе - значение амплитуды сигнала,отраженного нормально отграницы среда - воздух (при стсутстэии контролируемого изделия г.Излучатель 5 и приемник б устанавливают под таким углом Ч относительно нормали к поверхности контролируемого изделия 2, при котором происходиттрансформация падающей на поверхНОСТЬ 1 РОДОЛЬНОЙ ЗЕЭУКОВОЙ 130 ЛНЬ В ПОперечную волну под углом г 5 относительно нормали к поверхности контролируемого изделия 2, которая 11 икСИРУЕтСЯ ПРИЕМГНКОМ г ПОПЕРЕЧЭЫХ ЗВУковых возцс, 1 рицятый звуковой импульс трдцсформирутся в эле.ктрический импульс, цо момЭсту прихода кот 01 ОГО П 1 иемццком 7 111 е 110 лньсх зЭУ -КО 3 Ь 1 Х 13011 Ц ПЭ 1 ЦИ 1 ДгТС 51 ОТРДжЕНЦЬ 1 От П 013 е.Рхпое.ц (О 11 еэ:г 1 э(5 гез)10 ГО 113 Дзпя 2 под ьыбрлспым углом зг ппсГд Л - ЗПЛ Изцг ЛМП;цс: удЫ СП НаЛа О т р(дхгее И 1010 год 13 нб р д 11 ным.(1 .Ом От 1 1111 ппы Г(1 езц 1 коц 1 э гоИге мэ и 3;ез цР..3 Л 111 ЕЗ Л. 11 С:"(г;С 1 С 11111 1; Д гэ 1 р;х;е) гц 01 О сод 13(Г ,)1 цьг 1 У Г: 01 г 0 1 Г ;нссп(11 Е. )(Ц(1 130311 ГХ С,ЭЭ 1 ОТГУТСТВПЦ КОН Т г Е Л Ц 1 У Е М О Г 0 Ц ГЗ Ц Е 3 1 З 5Л л для еоэ 1 сээнзсегнтл еэтрлхееДКЛОЦ, ОМ 11 ДЦЕЦ 1 И ЦР 0 гОГЬ - 13 ереде 3 нд 110131 хость уемого изделия 2 выражаетой2 се(з ,-0(, е КОЦТРО:ЭЦРУЕМОГО ИЗДЕЛИЯ7(С скорость иодольнчхволн в среде 3;С - скоростз, поперечных13 О.11 13 1 е 0 ц т в О ли 1;(г ес 10 мизделии 2; ДО:1 ЬСЫ .ЭЦУЕОНЫ(З ЗОЕЦЬ, ГСОТОРЫЕ ТРЛЦ- с Й э ) 1 )111 э ую 1 с я в э 1 к11", е: с к г 1(1 с 11 г лгя13 прэмцпк б 1, кгторьсй рез уси;гссгль 8 пестуцлт сл и;сдикдтор 9, с 1 отоОГО с 1 имдстся 3 лг 11 иг лм 1 л 11 ту - ггь П 1)ицлтого сигллл, по еотоРомУ с учетом лмсцштуды отрджсссного сод выб 1 э;инск 1 углом ( от рлсцпы сре.дд-сзоз,х г Иэ ц Отсутс 1 Эпц издез 115 2 сиГ 1 ЛЭЛ, 11.31 ЭОЦ 1101 О:3 ЛРЛ 1 ЕЭ, 01",эгДЦЕ.З 5 цгЗ 1 1 ЕО.)ффи 1 ИЕНТ ОТ;ЭД 1 ЕН 151 Ъ Р(ДВ 1 ЫЙАзгБ