Способ определения параметров распространения акустических колебаний в средах

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК б 32 А 01 М 29/ ВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ ераэрушаиз стекло - 18,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪТИПРИ ГКНТ СССР(71) Институт механики полимеровЛатвССР(56) Потапов А.И., Баранов Г.Л. Нющий контроль качества изделийпластика. Л ЛДНТП, 1970, с. 16(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАСПРОСТРАНЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В СРЕДАХ(57)Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано, в частности, для диагностики механических свойств материалов, Цель изобретения - повышение производительности и точности Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано, в частности, для акустической диагностики механических свойств материалов при не- разрушающем контроле,Цель изобретения - повышение производительности и точности измерений в условиях наложения колебаний различных типов,На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2 - пример изменения характера распределения разнотипных составляющих в принятых колебаниях за счет демпфирования.Способ определения параметров распространения акустических колебаний в средах может быть осуществлен следующим образом. измерений в условиях наложения различных типов колебаний. Для определения параметров распространения акустических колебаний в процессе излучения измеряют распределение амплитуд раэнотипных составляющих сигнала, а параметры распространения сигналов определяют с учетом зависимости изменения формы принятых сигналов от изменения распределения амплитуд их составляющих. Изменение распределения амплитуды может осуществляться нагружением пути распространения сигналов или изменением направления поляризации излучаемых или принимаемых сигналов, или дополнительным излучением в среду колебаний известного типа, Нагружение пути распространения колебаний может осуществляться нагружением плоскости отражения в среде. 4 з.п. ф-лы, 2 ил,На поверхности среды, например, материала в виде пластинки 1, в точке х в моментах времени т излучают импульсы колебаний с направлением поляризации колебаний а, нормальным к поверхности пластинки. При этом вдоль пластинки распространяются изгибные, а также продольные волны, возникающие за счет поперечных деформаций материала. Колебания 2, соответствующие этим волнам, принимают в точке х 2 пластины как суммарные, в которых на сигнал продольных волн со временным сдвигом налагается сигнал более медленных изгибных волн. Участок поверхности пластинки между точками х 1 и х 2 периодически нагружают демпфером 3 или отражателем, что вызывает уменьшение амплитуды сигнала изгибных волн в принятыхколебаниях 4, причем уровень сигнала продольных волн на фронте сигналов остаетсяпрактически постоянным, Тем самым варьируется распределение амплитуд разнотип ных составляющих в принятых в точке х 2колебаниях. Принятые колебания 2 и 3 сравнивают на экране осциллографа. По характеру изменения распределения их амплитудпри демпфировании судят о типах волн,причем слабая зависимость амплитуды колебаний на фронте принятых волн указывает на присутствие продольной волны, авыраженная зависимость амплитуд колебаний на последующем участке принятых волиот демпфирования - на присутствие изгибной волны. Время распространения гифронта изгибных волн измеряют по вступлению участка динамических скачков амплитуды в сравниваемь 1 х колебаниях 2 и 4 засчет частичного демпфирования этих волк,а скорость распространения фронта получах 2 - х 1ют по зависимости си - , СкоростьТираспространения фронта продольных волнХ 2 Х 1сп - определяют как обычно по пеХпреднему фронту принятых колебаний. Пополученным скоростям и известным соотношениям могут быть получены параметрыматериала, такие, как модули упругости, коэффициенты поперечных деформаций,Аналогичным образом измерения проводят при изменении поляризации излучаемых в точке х 1 колебаний в положениях а иа, причем также изменяется соотношениеамплитуд сигналов продольных и изгибныхволн в принятых в точке х 2 колебаниях.В ограниченной пластинке поочереднопериодически нагружают торцовые плоскости демпфером 5. О вступлении фронта отраженных волн судят аналогичнымобразом, По ней измеряют скорость продольных волн,Кроме того, в точке х 1 в смежных полупериодах времени помимо импульсов колебаний с направлением поляризации колебаний а, нормальным к поверхностипластинки, дополнительно вводят идентичные по форме и синхронные импульсы колебаний с направлением поляризацииколебаний а" вдоль направления х 1 х 2, например, посредством взаимно нормальноориентированных излучателей. Это такжеизменяетсоотношение уровней сигналовпродольных и изгибных волн в принятыхколебаниях. Время измеряют аналогичнымобразом.ФДля удобств сравнения принятых в точке х 2 колебаний при измерении различие в30 35 ве характеристики принятых сигналов40 используют их форму, а параметры распро 5 10 15 20 45 50 55 амплитудах колебаний для сигнала продольных волн может быть компенсировано электрическим путем, Вариация распределенияя амплитуд разнотип ных составля ющих в принятых колебаниях, состоящих из разночастотных типов волн, может быть осуществлена также при помощи полосового фильтра.Для автоматизации измерения колебания, вводимые в точке х 1 и принимаемые в точке х 2, могут быть регистрированы дискретно и переданы в ЭВМ для математической обработки, причем параметры распространения колебаний на фоне наложений от колебаний более быстрых волн получают по временному сдвигу и форме разностного сигнала от принятых колебаний с отличающимися распределениями амплитуд разнотип н ых составляющих. Формула изобретения1. Способ определения параметров распространения акустических колебаний в средах, заключающийся в том, что в исследуемую среду излучают акустические колебания, принимают их после прохождения через среду, изменяют условия распространения излучаемых колебаний в проце,се излучения, измеряют характеристики принятых сигналов и с их учетом определяют параметры распространения акустических колебаний в исследуемой среде, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и точности измерений в условиях наложения колебаний разных типов волн, в процессе излучения изменяют распределения амплитуд разнотипных составляющих колебаний, в качестстранения акустических колебаний определяют с учетом зависимости изменения формы принятых колебаний от изменения расп редел ения ам пл итуд их составл я ющих.2, Способ по и, 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что распределение амплитуд раэнотипных составляющих колебаний изменяют нагружением пути их распространения.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щи й с я тем, что распределение амплитуд разнотипных составляющих сигналов изменяат путем изменения направления поляризации излучаемых или принимаемых колебаний.4. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что распре,;еление амплитуд разнотипных составляк;цих колебаний изменяют путем излучения дополнительно в исследуемую среду колебаний известного типа.1578632 оставитель Д. Широчин Редактор Н.Горват Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревска аказ 1913 Тираж 505 Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 5. Способ по пп. 1 и 2, отл и ч э ющ и й с я тем, что в исследуемой среде выполняют плоскость отражения, а нагру/ О Ю жение пути распространения колебанийосуществляют путем нагружения плоскостиотражения в среде,