SU1252720A1

SU1252720A1 - Device for determining anisotropic properties of polycrystalline materials

Info

Publication number: SU1252720A1
Application number: SU853887366A
Authority: SU
Inventors: Марат Александрович Малевич; Анатолий Порфирьевич Кулеш; Эвальда Чеславовна Иодо; Нелла Антоновна Максютова; Юрий Антонович Подлипко
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1985-03-20
Filing date: 1985-03-20
Publication date: 1986-08-23

Abstract

Изобретение относитс к области измерительной техники, а именно к исследованию физических свойств поли- крйсталлических материалов с помощью ультразвука. Цель изобретени - повышение точности определени анизотропных свойств поликристаллических материалов за счет использовани источника с круговой диаграммой направленности . С помощью импульсного лазера и оптически св занной с ним свето- поглощающей мишени, располагаемой в центре образца материала сферической формы, в последнем возбуждают ударную волну. С помощью приемников, расположенных диаметрально противоположно относительно образца, принимают ударные волны и измер ют врем прохождени волны по различным направлени м образца. По разности полученных значений суд т об анизотропии материала образца. Измерени осуществл ют одновременно по всем взаимно ортогональный направлени м, что повышает точность определени анизотропии, 1 ил. а ftcThe invention relates to the field of measurement technology, namely to the study of the physical properties of polycrystalline materials using ultrasound. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the anisotropic properties of polycrystalline materials by using a source with a circular pattern. Using a pulsed laser and an optically coupled light-absorbing target located in the center of a sample of a material of spherical shape, the shock wave is excited in the latter. With the aid of receivers diametrically opposed to the sample, shock waves are taken and the time it takes for the wave to travel in different directions of the sample is measured. By the difference of the obtained values, the anisotropy of the sample material is judged. The measurements are carried out simultaneously in all mutually orthogonal directions, which increases the accuracy of determining the anisotropy, 1 sludge. and ftc

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к исследо- ванрпо физических свойств поликрнстал лических материалов с помощью ультразвука .The invention relates to a measurement technique, namely, to the investigation of the physical properties of polycrystalline materials using ultrasound.

Цель изобретени - повышение точности определени анизотропных свойств поликристаллических материалов за счет использовани источ- с круговой диаграммой направленности .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the anisotropic properties of polycrystalline materials through the use of a source with a circular pattern.

На чертеже показана блок-схема устройства дл определени анизотропных свойств поликристаллических материалов.The drawing shows a block diagram of a device for determining the anisotropic properties of polycrystalline materials.

Устройство содержит генератор 1 ультразвука и N каналов (на чертеже условно показано два канала) приема и обработки сигналов, состо щих из последовательно соединенных прием- лика 2 и 3 ультразвуковых колебаний и усилител 4 и 5. В каждом из каналов устройство содержит измерител 6 и 7 интервалов времени, первый вход которого соединен с выходом соответствующего усилител 4 и 5, а второй вход - с генератором 1 ультразвука . Генератор 1 ультразвука выполнен из оптически св занных импульсного лазера 8 и сферической светопоглощающей мишени 9, предназначенной дл установки в центре сферического образца 10 контролируемог материала, а приемники 2 и 3 выполнны с возможностью установки на поверхности образца 10 попарно с диаметрально противоположных сторон по взаимно ортогональным направлени м. В сферическом образце 10 выполнено сверление 11, через которое осущестл етс оптическа св зь импульсного лазера 8 со сферической светопоглощающей мишенью 9.The device contains an ultrasound generator 1 and N channels (in the drawing conventionally shown two channels) for receiving and processing signals consisting of ultrasonic oscillations connected in series to receiver 2 and 3 and amplifier 4 and 5. In each channel, the device contains a meter 6 and 7 time intervals, the first input of which is connected to the output of the corresponding amplifier 4 and 5, and the second input - with the generator 1 of ultrasound. The ultrasound generator 1 is made of optically coupled pulsed laser 8 and a spherical light-absorbing target 9 for mounting a controlled material in the center of the spherical sample 10, and receivers 2 and 3 are designed to be installed on the surface of the sample 10 in pairs with diametrically opposite sides in mutually orthogonal directions In the spherical sample 10, a drilling 11 is performed, through which the optical coupling of the pulsed laser 8 to the spherical light-absorbing target 9 takes place.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Излучение лазера 8 в виде светового импульса, распростран сь по радиальному сверлению 11, попадает на светопоглощающую мишень 9. При поглощении веществом мишени 9 излучени лазера 8 оно испар етс и возникает ударна сфер1тческа волнаThe radiation of the laser 8 in the form of a light pulse, propagating through radial drilling 11, hits the light-absorbing target 9. When the substance 9 of the laser absorbs radiation of the laser 8, it evaporates and a shock spherical wave appears

распростран юща с радиально по .обspreading radially over.

5five

00

5five

разцу и через времена t,, t.also in time t ,, t.

V.V.

достигающа приемников.reaching receivers.

В зависимости от анизотропии исследуемого образца врем распространени волны во взаимно противоположных напраьлени х, например по направлени м к приемникам 2 и 3, оказываетс разным. Величины t , t, ..., t, измер ютс в каждом из каналов с помощью измерител интервалов времени (на чертеже дл простоты показаны два измерител 6 и 7 интервалов времени), Об анизотропии поликристаллического материала суд т по разности измеренных величин дл каналов сDepending on the anisotropy of the sample under study, the time of wave propagation in mutually opposite directions, for example, towards the receivers 2 and 3, is different. The t, t, ..., t values are measured in each of the channels using a time interval meter (two meters 6 and 7 time intervals are shown in the drawing for simplicity). The anisotropy of the polycrystalline material is judged by the difference of the measured values for the channels with

ъъ

датчиками, расположенными с диаметрально противоположных сторон образца .sensors located on diametrically opposite sides of the sample.

Изобретение обеспечивает возможность контрол объемной анизотропии материала, позвол ет моделировать процессы, обуславливающие анизотропию материалов или ее изменение, например, путем высверловки определенных участков образца.The invention provides the ability to control the bulk anisotropy of the material, allows to simulate the processes causing the anisotropy of materials or its change, for example, by drilling out certain areas of the sample.

Claims

Invention Formula

thirty

35

40

50

An apparatus for determining the anisotropic properties of polycrystalline materials, comprising an ultrasound generator and N channels for receiving and processing signals consisting of an ultrasonic oscillation receiver connected in series and an amplifier that, in order to improve accuracy, it is equipped with a meter for each interval, the input of which is connected to the output of the corresponding amplifier, and the second input - with the ultrasound generator, the ultrasound generator is complete in the form of optical. 45 coupled pulsed laser and a spherical light-absorbing device designed to be installed in the center of a spherical sample of the material being monitored, and the receivers are arranged to be installed on the sample surface in pairs with diametrically opposite sides in mutually orthogonal directions.