SU588495A1 - Ultrasonic method of determining sound attenuation in material specimens - Google Patents

Description

Изобретение Относитс  к области неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  определени  затухани  акустических волн в образцах различных материалов.The invention Refers to the field of non-destructive testing and can be used to determine the attenuation of acoustic waves in samples of various materials.

Известен способ определени  качества материалов по затуханию ультразвука, заключающийс  в том, что в изделии с помощью преобразовател  возбуждают ультразвуковые колебани , измер ют резонансную частоту издели , которую используют дл  расчета коэффициента затухани . Недостатками этого способа  вл етс  низка  точность измерени  за счет дифракционных эффектов и узка  область использовани  1.A known method for determining the quality of materials from the attenuation of ultrasound is that the product excites ultrasonic vibrations with a transducer, measures the resonant frequency of the product, which is used to calculate the attenuation coefficient. The disadvantages of this method are low measurement accuracy due to diffraction effects and a narrow field of use 1.

Известен также ультразвзковой способ определени  затухани  в образцах материалов, заключающийс  в том, что образец помещают в звуковое поле, измер ют амплитуду звуковой волны, отраженной от него, определ ют коэффициент отражени  волны и по нему суд т о затухании 2.An ultrasound method for determining the attenuation in samples of materials is also known, which consists in placing the sample in a sound field, measuring the amplitude of the sound wave reflected from it, determining the reflection coefficient of the wave, and judging it from the attenuation 2.

Однако известный способ не обеспечивает высокой точности измерени , поскольку используемые в процессе измерени  звукопоглотители в широком диапазоне частот не обеспечивают режима свободного пол .However, the known method does not provide high accuracy of measurement, since the absorbers used in the measurement process in a wide frequency range do not provide a free field mode.

Дл  повышени  точности измерени  -предлагаемым способом снабжают контролируемый образец акустически жесткой нагрузкой и измер ют коэффициенты отражени  звуковой волны сначала при плотном прижатии нагрузки к контролируемому образцу, а затем при рассто нии одной четверти звуковой волны , а коэффициеит затухани  определ ют по формуле;To improve the measurement accuracy, the proposed method is used to supply the controlled sample with an acoustically rigid load, and the reflection coefficients of the sound wave are first measured tightly against the test specimen, and then at a distance of one quarter of the sound wave, and the attenuation coefficient is determined by the formula;

I (ХХ 2кз)I (XX 2kz)

(Zxx+ К2хх-2кз) (Zxx + К2хх-2кз)

гдеWhere

I - 3„I - 3 „

у at

- -

1 + ркз1 + rkz

1one

Р, Рхх и РКЗ - коэффициенты отрал епи  без нагрузки, при плотном прижатии акустически жесткой нагрузки и при рассто нии одной четверти волны соответственно.P, Pxx and RKZ are the coefficients of the otpi epi without load, with a tight pressing of the acoustically rigid load and with a distance of one quarter of the wave, respectively.

На чертенке представлено устройство, реализзющее описываемый способ.The imp is a device that implements the described method.

В измерительной трубе 1 расположен гидрофон 2 и испытываемый образец 3. Массивный сигнальный цилиндр 4 используетс  дл  создани  акустически жесткой нагрузки.The hydrophone 2 and the test sample 3 are located in the measuring tube 1. A massive signal cylinder 4 is used to create an acoustically rigid load.

Согласно данному способу, с помощью гидрофона 2 измер ют амплитуду волны, отраженной от испытываемого образца 3, по величине которой определ ют коэффициент отражени . Определение коэффициентов отражени  звзасовой волны производитс  в трех режимах нагрузки испытываемого образца:According to this method, the hydrophone 2 measures the amplitude of the wave reflected from test sample 3, the magnitude of which determines the reflection coefficient. The determination of the reflection coefficient of the zvzas wave is carried out in three load modes of the test sample:

Claims (2)

- режим свободного звукового пол . -режим «жесткого хода, который реализуетс  плотным прижатием к исследуемому образцу массивпого цилиндра 4, -режим «короткого замыкани , когда массивный стальной цилиндр 4 размещают от образца па рассто нии одной четверти волны. После проведени  измерений всех коэффициентов отражени  затухание рассчитываетс  по вышеприведенной формуле. Таким образом, данный способ определени  затухани  в образцах материалов намного точнее известных и позвол ет осуществл ть измерени  в широком диапазоне частот, давлений и температур. При этом не требуетс  оборудование трубы звукопоглотителем. Формула изобретени  Ультразвуковой способ определени  затухани  звука в образцах материала, заключаюшийс  в том, что образец помещают в звуковое поле, измер ют амплитуду звуковой волны , отраженной от него, определ ют коэффициент отражени  волны и по нему суд т о затухании, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , снабжают контролируемый образец акустически жесткой нагрузкой и измер ют коэффициенты отражени  звуковой волны сначала при плотном прижатии нагрузки к контролируемому образцу , а затем при рассто нии одной четверти звуковой волны, а коэффициент затухани  определ ют по формуле: (хх - кз) т 1-/Р/ (Zxx-b )2хх-2кз) рдц 7 I flxx . 7 , - . 1 4 ка - 1 1 g - л.1 I о 1 -f Рхх1 + РКЗ коэффициенты отражени  без Р, :рхх И РК нагрузки, при плотном прижатии акустически жесткой нагрузки и при рассто нии одной четверти волны соответственно. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 460493, кл. G 01N 29/04, 1973. - Free sound floor mode. - a hard stroke mode that is tightly pressed to the sample under test of a massive cylinder 4; - short circuit mode, when a massive steel cylinder 4 is placed one quarter of a wave apart from the sample. After all reflection coefficients are measured, the attenuation is calculated using the above formula. Thus, this method for determining the attenuation in samples of materials is much more accurate than the known ones and allows measurement in a wide range of frequencies, pressures and temperatures. It does not require a pipe absorber equipment. An Ultrasonic Method for Determining the Attenuation of Sound in Samples of a Material, which consists in placing a sample in a sound field, measuring the amplitude of a sound wave reflected from it, determining the reflection coefficient of a wave, and determining attenuation according to it in order to improve the measurement accuracy, the controlled sample is supplied with an acoustically rigid load, and the reflection coefficients of the sound wave are measured first with a dense pressure applied to the test sample, and then with a distance of about hydrochloric quarter of the sound wave and the attenuation factor determined by the formula: (xx - kz) 1- r / R / (Zxx-b) 2xx-2kz) ACC 7 I flxx. 7, -. 1 4 ka - 1 1 g - l.1 I о 1 -f Рхх1 + RKZ reflection coefficients without Р,: pxx AND RK of the load, with tight pressing of the acoustically rigid load and at a distance of one quarter of the wave, respectively. Sources of information taken into account in the examination 1.Certificate of certificate number 460493, cl. G 01N 29/04, 1973. 2.Клюкин И. И., Колесников А. Е. Акустические измерени  в судостроении. Л., «Судостроение , 1966.2. Klyukin I. I., Kolesnikov A. Ye. Acoustic measurements in shipbuilding. L., “Shipbuilding, 1966. // х/x / 1/one/ ВодаWater