SU266405A1 - Способ измерения скорости и коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в средах - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области импульсной техники.

Известные способы измерени  скорости ультразвука с иомощыо калибровочной развертки или путем наложеии  калибровочного высокочастотного напр жени  на прин тый имиульс не удовлетвор ют требовани м точности измерени .

Предлагаемый способ измерение скоросги и коэффициента затухани  ультразвуковых колебаний в средах отличаетс  от известных тем, что аппроксимируют форму переднего фронта прин того сигнала изменением частоты и амплитуды эталонного напр жени , определ ют параметры формы аппроксимируюш,его напр жени , например синусоидального, по величипе разности интервала времени от момента посылки зондирующего импульса до характерной точки на аппроксимирующем сигнале и четверти иериода аппроксимирующего наир жени  определ ют скорость ультразвуковых колебаний и ио величине отношени  разности периодов аипроксимирующего нанр жени  на двух базах измерени  к разности баз определ ют коэффициент затухани , что позвол ет повысить точность измерени  и средах с большим затуханием.

На фиг. 1 представлена диаграмма, по сн юща  предлагаемый способ; на фиг. 2-блоксхема устройства, реализующего его.

Сущность предлагаемого сиособа заключаетс  в следующем. Форму переднего фронта прин того сигнала, прощедщего через исследуемую среду, аппрокснмируют эталонным напр жением , например синусоидальным, путем изменени  частоты и амплитуды эталонного напр жени . Точность аппроксимации, т. е. восироизведени  формы нереднего фронта прин того сигнала контролируют путем наложени  с помощью двухлучевого индикатора эталонного напр жени  на прин тый сигнал (фиг. 1). Определ ют период Т аппроксимирующего эталонного напр жени  и врем  i от момента посылки зондирующего импульса О до характерной точки К. аппроксимирующего эталонного напр женн , расположенной на

уровне -у , где Л - амплитуда первой полуволны прин того сигнала, прощедшего через исследуемы материал. Интервал времен ot момента вступлени  нрин того сигнала X (фиг. 1), до характерной К легко определ етс  как четверть периода Т аппрокс ширу ощего нанр жени , и скорость ультразвуковых колебаний определ ют по величине разности интервала времен t от момента посылки зондирующего импульса до характерной точки йа апИрокси пру ощем сиглале и четверти периода Г аппрокспмиру ощего напр жени .

Дл  определени  коэффициента затухани  используют «расплыв импульса, т. е. зависимость величины периода Г аппроксимирующего напр жени  от базы измерени . Принима , например, эту зависимость линейной, коэффициент затухани  определ ют по величине отношени  разности периодов аппроксимирующего напр жени  на двух базах измерени  к разности баз измерени .

На фиг. 2 представлена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый импульснопараметровый способ пзмерепи  скорости и коэффициента затухани  ультразвуковых колебаний .

Устройство содержит прибор / дл  возбуждени  и приема ультразвуковых колебаний и измерени  интервалов времени; делитель частоты 2 с импульсным трансформатором; генератор 3 синусоидальных электрических колебаний; двухлучевой осциллограф 4; частотомер 5.

Устройство работает следующим образом. Задающий генератор ирпбора / вырабатывает короткие импульсы дл  запуска cxeMiii ступенчатой и плавной задержек развертки луча, используемых дл  отсчета времени, через линию задержки генератора УЗК. Синхронизаци  задающего генератора осуществл етс  синусоидальными электрическими колебани ми генератора 3 через делитель частоты 2 и импульсный трансформатор. Электрические импульсы генератора УЗК прибора / возбуждают пьезоэлектрический излучатель, который преобразовывает их в механические колебани  и через контактный слой вводит в исследуемый материал. Прошедшие через материал ультразвуковые колебани  поступают на приемный пьезоэлектрический датчик, преобразовываютс  им в электрические колебанр Я и поступают на вход усилител  прибора 1. После усилепи  прин тые ультразвуковые колебани  подаютс  на вертикально-отклон ющие пластины осциллографического индикатора прибора 1 и параллельно на один из лучей двухлучевого осциллографа 4 дл  визуального наблюдени . Одновременно на второй луч двухлучевого осциллографа 4 подаетс  синусоидальпое напр жение, вырабатываемое генератором 3 синусоидальных электрических колебаний. Пилообразное напр жение, вырабатываемое генератором ждущей развертки прибора /, подаетс  на горизонтально-отклон ющие пластины электроннолучеБЫх трубок прибора / и двухлучевого осциллографа 4 . Частота (или период) сипусоидальных колсбапий , вырабатываемых генератором 3, определ етс  частотомером 5.

Предмет изобретени 

Способ измерени  скорости и коэффициента затухани  ультразвуковых колебаний в средах путем наложени  с иомощью дву.хлучевого индикатора эталонного папр жепи  на прин тый сигпал, прошедший через исследуемую

среду, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений в средах с большим затуханием, аппроксимируют форму переднего фронта прин того сигнала изменением частоты и амплитуды эталонного напр жони , определ ют параметры формы аппроксимирующего напр жени , например синусоидального , по величине разности интервала времени от момента посылки зондирующего имиульса до характерной точки на аппроксимирующем сигнале и четверти периода аппроксимирующего напр жени  определ ют скорость ультразвуковых колебаний и по величине отношени  разности нериодов аппроксимирующего напр жени  на двух базах измерени  к разности баз определ ют коэффициент затухани .

..- epeЗнuu ..

J /