Способ определения акустического сопротивления твердых сред с неровной поверхностью без нарушения ее целостности

(Я)5 6 01 й 29/00 ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) О НИ ОП К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относится к акустическим ровной поверхностью без нарушения ее цеисследованиям твердых сред беэ. наруше- лостности заключается в следующем, Меж- . О ния их целостности и может быть.использо- ду,неровной поверхностью, исследуемой Йд вано при. определении акустического среды и плоской поверхностью эталонного в сопротивления твердых однородных мате- материаласакустическимсопротивлениемУо О риалов естественного или акустического . осуществляют физический контакт при распопроисхождения, ложении в зазорах первой промежуточной фельд,Целью изобретения является обесвече- среды, в качестве которой используют жид- ф ние возможности определения акустическо- кость с акустическим сопротивлением Е, го сопротивления сред без из контакта с В направлении границы контакта излучают воздухом за счет использования в качестве . УЗ-колебания. Отраженные границей коле- применяемых при измерениях промежуточ- бания принимают.и измеряют коэффициных сред жидкостей с различным акустиче- емт й отражения УЗ-колебаний о границы, ским сопротивлением. Затем между неровной поверхностью иссСущность способа определения акусти- ледуемой среды и плоской поверхностью ческого сопротивления твердых сред с не- эталонного материала с акустическим со. (21) 4656529/28(71) Научно-исследовательский институтфизической и органической химии при Ростовском государственном университете (72) П.О;Липовко-Половинец(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКУСТИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТВЕРДЫХСРЕД С НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ БЕЗ НАРУШЕНИЯ ЕЕ ЦЕЛОСТНОСТИ (57) Изобретение относится к акустическим методам определения параметров твердых сред. Целью изобретения является обеспечение возможности определения акустического сопротивления сред без их контакта с воздухом вследствие использования жидкостей в качестве промежуточных сред. Между неровной поверхностью среды и плоской поверхностью эталонного материала осуществляют физический контакт с расположением в зазорах первой жидкости и измеряют коэффициент отражения ультразвуковых (УЗ) колебаний от границы. Затем осуществляют такой же контакт с расположением в зазорах второй жидкости с отличным от первой акустическим сопротивлением и также измеряют коэффициент отражения. После этого поочередно осуществляют контакт плоской поверхности эталонного материала с первой и второй жидкостями и измеряют коэффициенты отражения УЗ-колебаний от границы раздела. С помощью измеренных коэффициентов отражения и известного акустического сопротивления эталонного материала определяют акустическое сопротивление исследуемой твердой среды, 1820316противлением 2 о осуществляют физический контакт при расположении в зазорах второй промежуточной среды, в качестве которой используют жидкость с акустическим сопротивлеиием Щ 1 Ф 22), и измеряют аналогично о коэффициент В 2 отражения УЗ-колебаний от новой границы, После этого поочередно осуществляют контакт плоской поверхности эталонного материала с первой и второй промежуточными средами и аналогично из меряют коэффициент Йз отражения УЗ-колебаний от границы раздела эталонный материал - жидкость с акустическим сопротивлением 21 и коэффициент Й 4 отражения УЗ-колебаний от границы раздела эталон ный материал - жидкость с акустическим сопротивлением 2, Акустическое сопротивление 2 х твердой среды определяют из формулы20Способ определения акустического сопротивления твердых сред с неровной поверхностью без нарушения ее целостностиреализуется следующим образом,Исследуемый твердый. материал с не- .ровной поверхностью приводят в соприкосновение с плоской поверхностью твердогоэталонного материала через слой первой,контактной жидкости. При этом исследуемый материал либо полностью погружен вжидкость, либо контактная жидкость покрывает только его поверхность;: Ори плотном ф 5соприкосновенйи вышеуказаййых поверхностей формируетвя граница акустическогоконтакта между исследуемым й эталоннымматериалами; Часть этой границызанимаютучасткй непосредстввнйого контакта твердых тел, а часть -участки; заполненные жидкостью, С помощью УЗ-преобразователячерез эталонный материал в направлениисозданной границы контакта излучают УЗколебания и им жепринимают отраженные от границы ситналы,. Измеряютамплйтуду Ав сигнала, подающего на границу, и амплитуду Я 1 сигнала, отрвженйого отнее. Последняя величина является сумМойвкладов амплйтуд А 1 и А сигналов, отраженнцх от участков соприкосновения твердых твл и от участков поверхностиэталонного матеРйава; контактирующего сжйдкостйо, соответствейио;.55А 1 а А 1 +(1"-а) А 1, (2)где а- удельная площадь соприкосновениятвердых материалов.В результате деления выражения (2) наАо получают эквивалентное уравнение длякоэффициента отражения УЗ-колебаний:. В 1 = а Вх+(1-а) Вз,(3) Йи= а Вх+(1 - а) В 4. (4) , После этого определяют значения коэффициентоа Йз и Й 4 отражения УЗ от участков грайицы эталонного материала с первой и второй жидкостями соответственно. Определение проводят расчетным путем, если известны тМличные значения соответству-. ющих акустических сопротивлений, или экспериментально. Последний путь дает большую тоесть и реализуется, как следует из урааюейий (3) и (4), проведением измерен и й. Ьри удалении исследуемого материала( а =.О),Поскольку Йх = (2 х - 20)/6 х + 2 о), то с помощью уравнений (3) и (4) получают формулу (1); по которой находят искомый параметр 2" акустического сопротивления исследуемого материала;Даннйй способ определения акустического сопротивления твердых сред с неровной поверхностью без нарушения ее целостности не требует для своего осуществления новой аппаратуры и может быть реализован на серийном оборудовании, например импульсных УЗ-дефектоскопах. Формула изобретения Способ определения акустического сопротивления твердых сред с неровной поверхностью без нарушения ее целостности,где Вх - коэффициент отражения границы эталонный материал - исследуемый материал,Затем исследуемый твердый материал с неровной поверхностью приводят в соприкосновение с плоской поверхностью твердого эталонного материала через слой второй контактной жидкости, Вторая контактная жидкость может быть получена путем изменения акустического сопротивления первой жидко-сти. Это изменение можно осуществить разными способами, например при использовании магнитной жидкости изменением приложенного к ней магнитного поля или при использовании жидкости.с электрострикционными свойствами изменением приложенного к ней электрического поля, После замены жидкости при сохранении остальных акустических условий определяют суммарный коэффициент Й 2 отражения, для которого выполняется соотношение1820316 Составитель В, ГондаревскийТехред М.Моргентал Корректор Н. Милюкова Реда кто Заказ 2027 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035; Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/5 101Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго д, ул.Гагар заключающийся в том, что осуществляют физический контакт между неровной поверхностью исследуемой среды и плоской поверхностью эталонного материала с акустическим сопротивлением Ео при распо ложении в зазорах первой промежуточной среды, излучают в направлении границы контакта ультразвуковые колебания. принимают 6 траженные границей колебания, измеряют коэффициент Й 1 отражения ультразвуковых 10 колебаний от границы, осуществлякв физический контакт между неровной поверхностью исследуемой среды и плоской поверхностью тогоже эталонного материалапри расположе- . нии в зазорах второй промежуточной среды, 15 аналогичным образом измеряют коэффициент Йг отражения ультразвуковых колебаний от новой границы; осуществляют контакт плоской поверхностиэталонного материала с, первой промежуточной средой, измеряют 20 аналогичным образом коэффициент Йз отражения ультразвуковых колебаний от границы раздела эталонный материал - первая промежуточная среда и определяют акустическое сопротивление твердой среды.с помощью измеренных. параметров, о т л и ч а ющ и й с я твм, что, с целью обеспечения определения акустического сопротивления сред без их контакта с воздухом, дополнительно осуществляют контакт плоской поверхности эталонного материала со второй промежуточной средой; измеряют аналогичным образом коэффициент Й 4 отражения ультразвуковых колебаний от границы раздела эталонный материал - вторая промежуточная среда, в качестве первой и второй промежуточных сред используют жидкости с различным акустическим сопротивлением, а аустическоа .сопротивление, Е твердой среды определяют из формулы