Способ измерения коэффициента затухания ультразвука в плоскопараллельных образцах

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ основы переотраженныбирают его ивого эхо-импуобразце, а коьтразвука опр импульса змеряют амп образце,литуду пенительномтухания уформуле ьса в дополффициент заделяют о льтразвукостандартов,тразвуковыетела. Мототип). 2 и азце;- коэффиц основном и Кр(4 г+ енты пе ний по да хождением ул от преобразо явлениями размеров из+2 г) 2 г, ред влен акустич обусловзвуковых ля и диезультате теля для ких коле ленные раколебанийфракционнымиконечностирасстояниветственн ва в оотГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССРПО ДЕЛАМ ИЗ ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В ПЛОСКОНАРАЛЛЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦАХ, заключающийся втом, что излучают пьезопреобразователем,в основиой образец ультразвуко-.вые импульсы, принимают переотраженные эхо-импульсы, измеряют ихамплитуды и по ним определяют коэффициентзатухания, о т л и .ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,между презопреобразователем и основным образцом устанавливают дополнительный плоскопараллельный образец,толщину которого подбирают,из условияотсутствия наложения первых двухэхо-импульсов, переотраженных в ос"ионном образце с эхо-импульсами вдополнительном образце, измеряют первый эхо-импульс, отраженный от грани"цы двух образцов, и первые два эхо.,801083.1 053(59 6 01 Б 29/00 1 1 ОоеПз Кр(2 г+2 г) 1 1 з, р( 12 г . 01 Е К(4 г+2 г) ф толщины основного и дполнительного образцосоответственноамплитуда первого эхоимпульса в дополнительном образце при убранном основном;амплитуда первого эхоимпульса, отраженного отграницы двух образцов;амплитуды первых двухэхо-импульсов соответственно, переотраженных в1 О 83Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано при измерении параметровзатухания ультразвука в твердых средах,5Известен способ измерения коэффициента затухания ультразвука, основанный на излучении преобразователемультразвуковых импульсов в плоскопараллельные образцы, нагруженные напреобразователь с двух его сторон,приеме эхо-импульсов, отраженных отдвух отражателей, расположенных наразличных расстояниях от преобразователя и измерении соотношения амплитуд эхо-импульсов1 .Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является способ измерения коэффициента затухания ультразвука в плоскопараллельных образцах, заключающийся в том,что излучают ньезопреобразователем в основной образец ультразвуковые импульсы, принимают переотраженные эхо-импульсы, измеряют их амплитуды и по ним определяют коэффициент затухания 2.Недостатком известного способа является низкая точность измерений, обусловленная неизвестным коэффици 30 ентом отражения от границы преобразователь-образец и искажением волнового поля при отражении эхо-импульсов от границы преобразователь-образец.Цель изобретения - повышение точности измерений35Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения коэффициента затухания ультразвука в плоскопараллельных образцах, заключающемуся в том,что излучают пьезопреобразователем в основной образец ультразвуковые импульсы, принимают переотраженные эхо-импульсы, измеряют их амплитуды и по ним определяют коэффициент затухания, между пьезопреоб 45 разователем и основным образцом устанавливают дополнительный плоскопараллельный образец, толщину которого подбирают из условия отсутствия наложения первых двух эхо-импульсов, переотраженных в основном образце с эхо-импульсами в дополнительном образце, измеряют первый эхо-импульс, отраженный от границы двух образцов, и первые два эхо-импульса, переотра женные в основном образце, убирают его,и измеряют амплитуду первого эхоимпульса в дополнительном образце,105 2а коэффициент затухания ультразвукаопределяют по Формуле2 гПБКр(4 г 2 г)где г и г - толщины основного и дополнительного образцовсоответственноО - амплитуда первого эхоимпульса в дополнительном образце при убранном основном;0- амплитуда первого эхоимпульса, отраженного отграницы двух образцов 10 и 0 - амплитуды первых двухэхо-импульсов, соответ ственно переотраженныхв основном образцеК (2 г+2 г) и Кр(4 г+2 г) - коэффициенты передачи акустическихколебаний по давлению,обусловленные расхождением ультразвуковых колебаний от преобразователя и дифракционкыми явлениями в результате конечности размеров излучателя для расстояний (2 г++2 г 1) и (4 г+2 г) соответственно,На фиг. 1 изображен ход ультразвукового луча в основном и дополнительном образцах на фиг.2 - ход луча вдополнительном образце в отсутствиеосновного образца.При измерении с двумя образцамина основном образце 1 через переходный слой 2 устанавливают дополнительный образец 3, на котором через переходный слой 4 размещают пьезопреобразователь 5, На фиг.1 и фиг,2 схематично изображены стрелками пути иэлученного импульса О и и эхо-импульсов Бо П 1 ф П 2ПЗСпособ измерения коэффициента за-.тухания ультразвука осуществляется следующим образом.С помощью пьезопреобразователя 5через переходный слой 4 излучают ультразвуковые импульсы Цид в дополнительный плоскопараллельный образец 3, изготовленный иэ того же материала, что и основной образец 1, но имеющий толщину, отличную от толщины основного образца. Устанавливают на одну из граней образца 1, предварите.пьно смоченную контактной жидкостью,образец 3 свободной гранью.Притирают образцы 1 и 3 между собой. При этом ультразвуковой импульс 0 дэ , излученный в образец 3 и,дошедший до переходного слоя 2, частично отражается обратноцы, где установлен преобразователь,и за счет отсутствия измерений эхоимпульсов, претерпевших переотражениеот границы преобразователь-образец. Составитель В.Лопухинедактор О.Сопко Техред И.Метелева рректор Г.Решетни Заказ 1735/39 Тираж 823 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набодписССР д.4 иап ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектна Э 1083105Использование изобретения позволит повысить точность измерения за счет исключения влияния коэффициента отражения ультразвуковой волны от грани"