Способ измерения коэффициента затухания ультразвука

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ктябрвателкотен СССР974.ССР975 В 47436 1 кл е;(54).(57) СПОСОЦИЕНТА ЗАТУХА РЕНИЯ КОЭФФИТРАЗВУКА, эаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ(71) Государственный ордена Оской Революции научно-исследский й проектный институт редметаллической промппленности(56) Авторское свйдетельствоВ 444105, кл. 6 01 И 29/00,Авторское свидетельство6 01 й 29/00,ключающийся в том, что в исследуемую среду излучают ультразвуковыеимпульсы с помощью резонансныхпреобразователей, принимают отраженные эхо-импульсы и по.их параметрам определяют коэффициент затухания ультразвука, о т л и ч а ющ й й с я тем, что, с целью сокращения времени измерения, в процессе излучения в пределах каждогоимпульса периодически изменяют частоту заполнения в диапазоне, соответствующем частотной характеристике преобразователя, а коэффициентзатухания ультразвука определяютпо экстремальным значениям амплитудэхо-импульсов.51 О 20 25 30 35 40 45 55 Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения физикомеханических свойств материаловпо коэффициенту затухания ультразвука,Целью изобретения является сокращение времени измерения,На фиг.1 представлена структур-.ная схема устройства; на фиг,2 экспоненциальный сигнал сравнения,совмещенный с экстремальными значениями отраженных эхо-импульсов.Устройство для измерения коэффициента затухания ультразвукавключает импульсный передатчик 1,резонансный ультразвуковой преобразователь 2, исследуемый образец 3,усилитель 4, вход которого подключен к выходу импульсного передатчика 1 и к резонансному ультразвуковому преобразователю 2, имеющемуакустический контакт с исследуемымобразцом 3, двухканальный осциллограф 5, генератор 6 экспоненты,синхронизатор 7, первый вход которого соединен с первым входом импульс"ного передатчика 1, второй выходсинхронизатора 7 подключен к входугенератора в экспоненты, третийвыход синхронизаторасоединен свходом двухканального осциллографа5, вход первого канала осциллографа5 подключен к выходу усилителя 4,а вход второго канала осциллографа5 соединен с выходом генератора 6экспоненты, блок 8 модулирующегонапряжения, вход которого подключенк четвертому выходу синхронизатора7, и частотный модулятор 9, входкоторого соединен с выходом блока8 модулирующего напряжения, а выходсо вторым входом частотного модулятора 9.Способ измерения коэффициентазатухания ультразвука осуществляютследующим образом.Высокочастотные радиоимпульсы,вырабатываемые импульсным передатчиком 1, подаются на резонансныйультразвуковой преобразователь 2,который преобразует их в ультразвуковые волны, распространяется виспытуемом образце 3. Ультразвуковойпреобразователь 2 возбуждают прямоугольным радиоимпульсом, частотузаполнения которого в пределах им"пульса дополнительно периодически изменяют, например по линейномузакону. Максимальная и минимапьнаячастота заполнения импульса определяется частотами, соответствующими,например, уровню 0,5 частотной характеристики ультразвукового преобразователя, В этом случае в исследуемом образце 3 возбуждают ультразвуковые сигналы, огибающие которых соответствуют частотной характеристике преобразователяУльтразвуковые колебания принимаются резонансным ультразвуковым преобразователем 2. Каждый принятый эхо-сигнал, соответствующий ультразвуковому сигналуу совершившему двухкратное прохождение через исследуемый образец, также имеет по".добную форму. Частотные характеристики преобразователей, обычноприменяемых для измерения затуханияультразвука в слабопоглощающихтвердых телах типа монокристаллов,имеют четко выраженные максимума.Пиковые значения этих максимумовсоответствуют резонансной частотепреобразователя, на которой затухание минимально и отсутствуетмонотонный сдвиг или преобразованиеспектрального распределения сигнала.Принимаемые ультразвуковые эхо-импульсы преобразуются в электрические сигналы, которые после усиленияв усилителе 4 поступают на входодного из каналов двухканальногоосциллографа 5 и в виде серии убываю"щих радиоимпульсов наблюдаются наэкране ЭЛТ, На вход второго каналадвухканального осциллографа 5 подается калиброванный экспоненциальныйсигнал сравнения с генератора 6 .экспоненты, Постоянную времени сигнала сравнения подбирают так, чтобыпоследний совместился с экстремумами импульсов серии отражений . Попостоянной времени экспоненциальногосигнала сравнения .судят о затуханииультразвука. Синхронизатор 7 обеспечивает запуск импульсного передатчика 1, генератора 6 экспоненты, генератора развертки двухканального осциллографа 5 и блока 8 модулирующего напряжения, Блок 8 модулирующего напряжения вырабатывает соответствующее напряжение, например линейно изменяющееся, которое подается на частотный модулятор 9, соединенный с импульсным передат1201747 Федоров Корре Составитель Техред О,Не Редактор Н,ГорватЛ Пилипе Подписноеа СССРйаб д. 4/5 аказ 7998/4 Тираж 896Государственного комитетелам изобретений и открытМосква, Ж 35, Раушская по д 3035 ал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,чиком 1. В качестве частотного модулятора 9 могут использоватьсяварикапы, которые подключаются ккатушке индуктивности задающегогенератора импульсного передатчика 1,О затухании ультразвука в системесклейка-образец судят по постояннойвремени экспоненциального сигналасравнения, совмещенного с экстремальными значениями амплитуд отражен"ных эхо-импульсов (фиг.2), При этомвремя. измерения коэффициентазатухания сокращается до 15-36 с. Таким образом, способ измерения коэффициента затухания ультразвука позволяет сократить время проведения измерений, поскольку при дополнительном периодическом изменении частоты заполнения в пределах каждого импульса в диапазоне, соответствующем частотной характеристике преобразователя, и анализе принятых сигналов по экспериментальным значениям амплитуд импульсов отпадает. необходимость проводить измерения 5-7 раэ и строить график зависимости затухания от частоты.