Визуализатор ультразвукового поля в плоскопараллельных изделиях

(51)4 С 01 М 29/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИД Т 1(56) Труэлл Р., ЭльУльтразвуковые методого тела. - М.: Мир В) путемемного канвность улравлении,овой волны ( ния второго пр якицего интен39 в Уральси металлССРВ,В,Гуд колебаний в н лярном наврав первого прием ствала, мая ого баум Ч., Чин Б.ды в физике твер 1972. с.45-12. питается тных сиг енерации в приемных электроакус их преобразователях 4 и 5 коя в перпендикулярных направВыходной сигнал с преобразой 4 и 5, пропорциональный инности составлякщих УЗВ, подаетотклоняюцие пластины осцилло. Об угле поворота плоскости зации, амплитуде УЗВ и ампли- УЗВ судят по размерам эллипса, ущцегося на экране осциллограов, гтическ ебани(54) ВИЗУАЛИЗАТОР У ПОЛЯ В ПЛОСКОПАРАЛП (57) Изобретение от звуковой измеритель изобретения - расши нальных возможносте ЬТРАЗВУКОВОГО ЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯ ениях ателе льтра- Цель ится ной техник рение функ й эа счет тенсив ся на графа поляри змож ти дополнительного измерен я угации и и поляриз х элли пти тудахформир,фа 8. амплитуд составлякициполяризованной поп скиазву чной ул:Вф ла поворота плоско овая волна, возбузд ередакщим электроакусти браэователем 2, который енераторомвысокочаст с п аль 3 ов аала, изметраэвуковых перпендикуительности Ультразвув образце 3 еским пре 151695225 Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано при исследовании физико-механических свойств материалов,Цель изобретения - расширениефункциональных возяожностей за счетвозможности визуального наблюдения идополнительного измерения угла поворота плоскости поляризации и амплитуд составляющих эллиптически поляризованной поперечной ультразвуковойволны путем использования второгоприемного канала, измеряющего интенсивность ультразвуковых колебаний внаправлении, перпендикулярном направлению чувствительности первогоприемного каналаНа фиг,1 приведена блок-схема визуализатора ультразвукового поля;на фиг,2 - изображение эллиптической траектории движения элементовобъема среды, наблюдаемое на экранеосциллографа; на фиг.3 - расположение передающего и приемных электроакустических преобразователей на образце материала (стрелками показанынаправления упругих колебаний, генерируемых и принимаемых преобразователями).Визуализатор содержит генератор 1высокочастотных сигналов, передающийэлектроакустический преобразователь 2,расположенный на торце плоскопараллельного образца 3, первый 4 и второй 5 приемные электроакустическиепреобразователи, расположенные рядомна противоположном торце образца,первый 6 и второй 7 усилители, осциллограф 8, первый генератор 9 импульсов, и второй генератор 10 импульсов.Визуализатор работает следующимобразом.Р ади о импул ь сы с выход а ге н ер атора 1 длительностью, меньшей удвоенного времени распространения ультразвука в образце, и частотой повторения, меньшей обратного времени затухания серии отраженных эхоимпульсов, поступают на передающий электроакустический преобразователь 2 итрансформируются в поперечине (линейно поляризованные) упругие колебания.Если образец 3 обладает анизотропиейупругих свойств, например собственной, связанной с кристаллографией,либо наведенной внешним магнитным по 1 О 15 20 35 40 45 50 55 лем, то ультразвуковые колебания переносятся в образце нормальными модами, имеющими различные фазовые екорости и различное затухание. В результате этих различий колебания, достигшие противоположного торца образца, на котором расположены приемные преобразователи 4 и 5, происходят по эллиптической траектории,причем большая ось эллипса наклонена к направлению колебаний, заданному передающим преобразователем, на угол 1 р - угол поворота плоскости поляризации, Приемные электроакустические преобразователи 4 и 5 воспринимают проекции ультразвуковых колебаний в двух перпендикулярных направлениях, преобразуют их в электрические сигналы, которые усиливаются усилителями 6 и 7 и поступают на входы вертикального и горизонтального лучей осциллографа 8, Поскольку ультразвуковые импульсы успевают неоднократно отразиться от торцов образца и каждый импульс имеет свою степень эллиптичности Е и свое значение угла поворота р, то для исключения неоднозначности необходимо осциллограф запускать лишь на время действия одного из серии отраженных эхоимпульсов но каждый раз одного и того же в каждой серии, Для этого на вход модуляции яркости луча (2-входа осциллографа 8 и с выхода второго генератора 1 О импульсов,синхрониэованного с первым генератором 9 импульсов, подается импульс прямоугольной формы, длительностью равный длительности радиоимпульсов и задержанный относительно зондирующего радиоимпульса на время распространения выбранного эхоимпульса в образце. В результате этого на экране осциллографа 8 воспроизводится в общем случае эллиптическая траектория ультразвуковых колебаний, происходящих в плоскости, где расположены электро- акустические преобразователи. По изменении упругих свойств, например, под действием магнитного поля или в результате изменения температуры угол поворота ппоскости поляризации и степень эллиптичности могут изменяться, что и можно наблюдать на экране осциллографа. формула и зобр ет енияВизуализатор ультразвукового поля в плоскопараллельных изделиях,5 53 содержащий генератор высокочастотных сигналов, подключенный к нему передающий электроакустический преобразователь, предназначенный для установки на поверхности изделия,последовательно соединенные первый приемный электроакустический преобразователь, предназначенный для установки на противоположной поверхности изделия, осциллограф, вход вертикального отклонения луча которого соединен с выходом усилителя, и первый генератор импульсов, выход которого соединен с входом генератора высокочастотных сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения также и угла поворота плоскости поляризации и б 9526амплитуд составляющих эллиптическиполяризованной поперечной ультразвуковой волны, он снабжен последовательно соединенными вторым приемнымэлектроакустическим преобразователем,предназначенным для установки на поверхности изделия рядом с первым приемным электроакустическим преобразователем, с углом между направлениемчувствительности первого и второгоприемных электроакустических преобразователей составляющим 90, и вторымусилителем, выход которого соединен 15 с Входом горизонтального отклонениялуча осциллографа, и вторым генератором импульсов, выход которого соединен с выходом модуляции яркости луча осциллографа, а вход соединен с 20 выходом первого генератора импульсов.1516952 Составитель В.ЧулковРедактор И,Горнан Техред А,Кравчук Корректор Н.Король оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аказ 638 НИИПИ Го 47 Тираж 789дарственного комитета и 113035, Москва, ЖобретениРаушская Подписноеи открытиям при ГКНТ СССРаб., д. 4/5