Способ ультразвуковой импульсной эхолокации сред

(11) 624168 Союз Советских Социалистических Республик(4 Б) Дата опублико асударстаеиный камнт Соаета Миннстроа ССС аа делам изобретений и открытий(71) Заявител 54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ЭХО.ЛОКАСРЕД Осуществление этого способа произво.дится следующим образом. На образец, подвергающийся измерениям, через пьезопреобразователь подают широкополосные час.тотно-модулированные (ЧМ) сигналы. С выходного преобразователя, установленного наобразце, образующуюся серию эхо-сигнаа лов сжимают с помощью оптимальногофильтра. Затем при помощи переключателявключают . усилитель высокой ч.астоты иусиливают серию несжатых эхо-сигналов.По амплитудам сжатых и несжатых эхо.сигналов известными способами определяютзатухание сжатых и несжатых (наразлич.ных частотах) сигналов соответственно,В результате измерений устанавливают.ся два важных параметра измеряемого материала:29 усредненное затухание материала в полосе ЧМ-сигнала,. частотная зависимость затухания в пределах вариации частот ЧМ-сигнала.На фиг. 1 схематически показано устройство для осуществления описываемого спо бретения является йств среды и повы й.ется тем, что по измеряют соотнош д в серии нес серии сжатых эхо ошеиие амплитуд ыявлени ение точ Целью изо частотных сво ности измеренн Это достиг мому способу пений амплит импульсов н в измеряют соотпредлагае.ения измежатых эхоимпульсов, на каждой 1Изобретение относится к области ультразвуковых импульсных методов исследования веществ н сред и может найти применение при измерении затухания ультразвуковых волн в твердых веществах.Известен способ ультразвуковой импульсной эхо-локации сред по авт,анд 284394, основанный на излучении, приеме, регистрации отраженных от акустических неоднородностей эхо-сигналов, причем излучают в среду частотно-модулированные импульсы большой длительности, а принятые сжимают в оптимальном фильтре до импульсов малой длительности. (11Однако из-за интегрального характера объекта наблюдения (сжатого сигнала) указанный способ не дает воэможности судить о частотных свойствах среды в полосе сигнала. из мгновенных частот серии несжатых эхоимпульсов и амплитуды соответствующегоэхо-импульса иэ серии сжатых эхо.импуль.соба; на фиг. 2 - эпюры сигналов. Задающий импульсный генератор 1 запускает генератор ЧМ-колебаний 2, с которого колебания подаются на испытываемую среду 3, где установлены входной 4 и выходной 5 пьезопреобразователи. При подаче ЧМ-сигналов во входном преобразователе происходит преобразование электрических колебаний в механические, и в испы 1 ываемой среде в результате отражений возникает серия эхо-сигналов. Серия эхо-сигналов выходным преобразователем 5 преобразуется в электрические колебания и подается на усилитель промежуточной частоты 6 или в оптимальный фильтр 7 в зависимости от положения переключателя 8 и далее на индикаторное устройство 9. Индикаторное устройство известными способами измеряет затухания колебаний различных частот несжатых эхо-сигналов и усредненного затухания сжатых сигналов. На фиг. 2 графически показано осуществление предлагаемого способа. На фиг. 2, а приведен эскиз образца испытываемого материала (среды) с установленными на нем пьезопреобразователями. Тонкой линией в образце показан путь многократно отраженных импульсов ультразвуковых колебаний. Стрелки указывают направление распространения их. На выходной преобразователь 5 импульсы приходят в моменты времени, обозначенные условно 1, 2, 3. По испытываемому образцу среды они проходят путь, равный одной, трем и пяти и т. д, длинам образца соответственно. Воспроизведение серий отраженных эхо-сигналов,прошедших через образец, показано на фиг. 26 и 2 г.Прц положении 1 и переключателя 8 (см. фиг, 1) многократно отраженные частотцо-модулированные эхо-сигналы с выходного преобразователя через сцлцтсль попадают на индикатор. Графцческц оцц изображены на фиг. 2 б. По пунктирным экспонентам, проведенным по вершинам амплитуд состав 1 яюших частот многократцо отраженных эхо-сигналов (на графике выбраны частоты 1 1, ц 1,) известнымиспособами вычисляют затухания для этих частот и строят частотную зависимость коэффициента затухания материала в пределах вариации частот ЧМ-сигнала (см. фиг,2 в).При положении 11 переключателя 8многократно отраженные частотно-модулированные эхо-сигналы с выходного преобра зователя попадают в оптимальный фильтр,где сжимаются, и далее поступают на индикатор. По экспоненте, проведенной по вершинам сжатых сигналов, определяют у редненное затухание материала в полосе.ЧМ- сигнала (см. фиг. 2 г).20Формула изобретенияСпособ ультразвуковой импульсной эхолокаг, ц сред по авт. свид,284394, отличаюи 1 ийся тем, что, с целью выявления частотных свойств среды и повышения чувствительностц, измеряют соотношение изменений амплитуд в серии несжатых эхо-импульсов и в серии сжатых эхо-импульсов, зо измеряют соотношение амплитуд на каждойиз мгновенных частот серии несжатых эхоимпульсов и амплитуды соответствующего эхо-импульса из серии сжатых эхо-импульсов.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР284394, кл. б 01 Х 29/00, 1970., яактор С. Хейфиоказ 5175,35 ПНИИПИ ат,Государствпо дела113035, Моск лиал ПГГ 1 П СоставительТехред О. ЛугТираж 11 2нного комитетам изобретенийа, Ж.35, Рашатент, г. Ужго Совета Ми открыт ская наб род, ул. П Корректор Е. Папп По цнгсное инистров СССР ий д. 45 роектная, 4