Способ измерения коэффициента затухания ультразвука в материале

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (11) О 1 Й 29/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 8 Ленинградтут холотв 59 ти; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) ЛГУ им.А.А.Жданова иский технологический инстидильной промышленности(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛЕ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может бытьиспользовано для контроля физикомеханических свойств материала изделий по затуханию ультразвуковых колебаний. Целью изобретения являетсяповышение точности измерения в материалах с малым поглощением ультразвука за счет устранения дифракционных дефектовСогласно способу измерения коэффициента затухания ультразвука в материалах изменяют температуру боковой поверхности плоскопараллельного образца на величину аТ)0,72 с/1 О р,где С - скорость ультразвука в материале; р - температурный коэффициент скорости ультразвука; Г - частота ультразвука; О - диаметр пьезопреобразователя. Затем в образец по нормали к его торцовой поверхности вводят импульс. Принимают серию многократно отраженных от торцов контролируемого образца ультразвуковых импульсов, измеряют их амплитуду и по относительной величине этих амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвука. Причем измерение амплитуд эхо-сигналов проводят в течение промежутка времени 3 ( 0,01 с /а, где а - коэффициент температуропроводносд - поперечный размер образца.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля Физико-механических свойств материала изделий позатуханию ультразвуковых колебаний,Целью изобретения является повышение точности измерения в материалах с малым поглощением ультразвука за счет устранения дифракционныхэффектов,Способ измерения коэффициентазатухания ультразвука в ма.териалеосуществляется следующим образом,Перед началом измерений изменяют температуру боковой поверхностиплоскопараллельного образца на величину:ВТ ) 0,72 с /Г О /где с - скорость ультразвука в материале;р - температурный коэффициентскорости ультразвука;Г - частота ультразвука;О - диаметр пьеэопреобразователя.В этот образец по нормали к его поверхности вводят зондирующий ультразвуковой импульс. При изменении температуры боковой поверхности образца создается градиент скорости ультразвука в образце, направленный перпендикулярно распространяющемуся ультразвуковому импульсу. Из-за созданного градиента скорости ультразвуковой импульс распространяется в центральной части образца не расширяясь и не попадая на боковую поверхность в центральной части образца. Необходимое изменение температуры боковой поверхности исследуемого образца связано с созданием темпера" турного Фронта, поверхность которого обеспечивает полное отражение ультразвуковой волны из-за изменения акустического сопротивления среды. Период следования зондирующих ультразвуковых импульсов устанавливают больше длительности серии эхоимпульсов для того, чтобы избежать наложения эхо-импульсов от различных зондирующих сигналов.Принимают серию многократно отраженных от торцов контролируемого образца ультразвуковых импульсов. Измеряют амплитуды этих импульсов. Причем измерение амплитуд эхо-импульсов проводят в течение промежутка времени0,01 с 1 /а,где а - коэффициент температуропроводности"с 1 - поперечный размер образца.Это связано с тем, что при изме 10 нении температуры на боковой поверхности внутри образца, имеющего,например, форму цилиндра, нарушается тепловое равновесие и начинаетсяперестройка температурного поля.15 Граница температурного Фронта имеет вид коакс.иального цилиндра постепенно сужающегося радиуса. Таким образом градиент температуры, а вместе с этим и градиент упругих моду 20 лей, направленный перпендикулярнора.спространяющему ультразвуковомупучку, сохраняются ограниченноевремя, в течение которого и должнобыть проведено измерение амплитудэхо-импульсов. В дальнейшем по относительной величине этих амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвука.30 Формула изобретенияСпособ измерения коэффициента затухания ультразвука в материале, заключающийся в том, что в плоскопараллельном образце из исследуемого материала возбуждакт импульс ультразвуковых колебаний, принимают сериюмногократно отраженных эхо-импульсов,измеряют их амплитуды и по относи- с 1 О тельной величине этих амплитуд определяют коэффициент затухания ультразвука, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с цельк повышения точности измерения в материалах с мальмпоглощением ультразвука за счет устранения дифракциснных эффектов, предварительно изменяют температуру боковой поверхности образца на величинуг,о0 72 сЙТ 7;РОргде сскорость ультразвука в материале;температурный коэффициент скорости ультразвука; частота ультразвука; диаметр пьезопреобразова- теляь1345110 где а - коэффициент температуропроводности; д - поперечный размер образца,момента достижения,заданной температуры боковой поверхности образца.а измерение амплитуд эхо-импульсовпроводят в течение промежутка времени 2 (0,01 д /а,г,.Составитель Г.федоровРедактор Л.Повхан Техред М.Дидык Корректор С Черни Заказ 4913/43 Тираж 775 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д.4/5