Способ определения коэффициента поглощения ультразвука

СОЮЗ СОВЕТСНИХбаюл аЕКВРЕСПУБЛИН 0649(21) 4 (22) 0 (46) 1 венный педа- .И Менделеегосударситут им. ИЦИЕНТА сследо- " териалов зобретение о акустических 1 а фиг сле оваосится к ойств материало устроиства фиг. 2 - з приниманще опредеия ультьзовано дл т быть испа коэффи цие нт и м огло ленияра звук ьезопластине частот ние точта поизобретения - повн пособ оп лощения,коэффицика. определ ениния ультраз иост глощ астотного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОКОРЫТИНПРИ ГКНТ СССР ва(56) Иак-Скимин Г. Ультразвуковые методы измерения механических характе-, ристик жидкостей и твердых тел . - Физическая акустика/Под ред. У.Мэзона, т.1, ч. А, М.: Мир, 1966, с, 333.Зипир А.Д., Яковлев В.Ф. Экспериментальные обоснования методики использования многократных эхо-импульсов для исследования жидких сред -. на низких частотах. - Применение ультраакустики к исследованию вещества, М.: КОПИ, 1960, вып.11 с. 107-122.Ва 11 оц З.И., НиЪЪагд,1.С. Лоцньа 1 ой Асопз. Яос. оГ Атег., 1944, ч. 16, р. 100.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФ ПОГЛОПЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА(57) Изобретение относится к и ванию акустических свойств ма и может быть испопьзовано для определения коэффициента поглощения ультразвука. Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента поглощения ультразвука. В исследуемую среду помещают две плоские параллельные друг другу пьезопластины. Поочередно возбуждают непрерывным сигналом первую и вторую пьезопластины. Измеряют соответственно зависимости от частоты возбуждения Г сигналов на второй П(Г) и первой 01(г) пьезопластипах. Определяют огибающие максимумов и минимумов полученных зависимостей Пмакаг(й)Пмии (Г) имииг Пмакь Н), к,(Г) . Определяют по ним Чидксв Нмиаа ЛмксьПмич, на частоте Е. Затем возбуждают импульсные ультразвуковые колебания на частоте г с помощью одоной из пьезопластин. Измеряют амплитуды прошедшего П и первого отрад)женного П( импульсов на другой пье(г 1зопластине. Рассчитывают коэффициент поглощения 06 на частоте г по формуле ОС = 1/1 АггЬ Пмин(Е ) /У(Е ) +1/21 пП 01/П , где 1 - расстояние между пьезопластинами; 2 ил 1 изображена блок-схема реализующего способ; н висимость сигнала Н на Устройство, реализующееределения коэффициента О псодержит генератор 1 высокэлектрического тока, который может работать в непрерывном режиме, если его питание осуществляется от источника 2 постоянного напряжения, или в импульсном режиме, если его питание осуществляется от генератора 3 прямоугольных импульсов. Частота генерируемого высокочастотного электричес, кого тока определяется частотомером 4. Исследуемый материал 5 находится между двумя плоскими параллельными одна другой пьезопластинами 6 и 7.Устройство включает линейный широ,кополосный усилитель 8, измерительный 15 осциллограф 9 и милливольтметр 10. Входное сопротивление усилителя 8 выбирается достаточно большим, чтобы прием сигнала на пьезопластине осуществлялся в режиме холостого ходаЦель изобретения - повышение точности - достигается за счет исключе:ния влияния на результаты измерений ;неизвестных и трудно подданищахся расчетам коэффициентов отражения от пье зопластин. Определение 06 следует из известных зависимостей, используемых ,в непрерывном и импульсном способах определения 06, Так, при излучении ультразвука первой пьезопластиной зависимость электрического напряжения 0 на второй пьезопластине от частотыЕ имеет вид1, , (1)(1 - й)СЬО 1 + (1 + К)ЯЬО 1 ,ф 35где 9 = 0+ 12 Е/С;С - скорость звука,Я,К - коэффициент отражения от вто Орой пьезопластины,0 в .некоторое не зависящее оточастоты напряжение.При импульсном излучении ультразвука первой пьезопластиной амплитуды прошедшего 0 1(1) и первого отра(а 1жен ного Б 1( 2 ) импульсов на второйпье зоплас тин е связаны соотношениемф(2) 50где й - коэффициент отражения от,первой пьезопластины.Из соотношений (1) и (2) вытекаетрабочая формула для определения Об .Способ определения коэффициентами поглощения ультразвука осуществляют,следующим образом. Переключатели П и П (фиг. 1) ставят в такое положение, чтобы пьеэопластина 6 была подключена к генератору 1, а пьеэопластина 7 была подключена ко входу усилителя 8. Генератор 1 включают в непрерывный режим переключателем П и снимают зависимость электрического напряжения Б на пьезопластине 7 от частоты Е генератора 1. Типичная зависимость Б = = 11(Е) приведена на фиг 2. Исходя из этой зависимости, определяют оги-. бающиемаксимальных Б(Е) и минимальных Пц, (Е) значений величины Бг. Затем находят значения Умакс(Ео)2 и Уннг(Е ), соответствующие заданной частоте Е (см. фиг. 2) .Переключатели Пд и П (фиг. 1) ставят в такое положение, чтобы пьезопластина 7 была подключена к генератору 1, а пьезопластина 6 быпа подключена к входу усилителя 8. Генератор 1 включают в непрерывный режим и снимают зависимость электрического напряжения Б 1 на пьезопластине 6 от частоты Е генератора. Она имеет тот же вид, что и зависимость Б (Е). Аналогично описанному выше находят Циакс(Е) э амик,(Е), а затем Ц 4 Ио) Ц (Ео))Генератор 1 переводят переключате" лем.ПЗ в импульсный режим работы на частоте Е , при этом не имеет значения, какая из пьезопластин подключается к генератору 1. На другой пластине принимают сигнал в виде серии из прошедшего и переотраженных импульсов и наблюдают его на экране осциллографа 9. Измеряют амплитуды 0прошедшего и первого отраженного 0Й) импульсов.Определяют коэффициент 06 поглощения ультразвука на частоте К по фор 0 муле1 Г армии(Ео)Агбар -- -" --- +Пма кс,(Е о)+ Аг 01 -- " --- 1 п Тг ф 11 мун(Е-) 1 ц Ъзкс(Е ) где 1 - расстояние между пьезопластинами.Последовательность описанных вышеопераций не имеет значениа при реализации способа определения коэффициента 66 поглощения ультразвука,1 б 494 13 Мпие О Составитель О. Саиоаниковктор А,Долинич Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай За 1518 ПодписноеГосулзргт по иэобретениям и открьггиям