SU1401368A1 - Устройство дл ультразвукового исследовани вещества - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  и контрол  свойств вещества. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет исследовани  вещества как в твердом, так и в жидком состо ни х. Скорость продольных волн в жид- ко.м и твердом телах измер етс  эхоимпульс- ным методом с помощью совмещенного ньезопреобразовател  8, генератора 2 импульсов , усилител  9 и индикатора 10 (осциллографа). Скорость поперечных волн в твердом теле определ ют, измен   угол в падени  продольных волн, излучаемых излучателем 1 на границу раздела иммерсионна  жидкость - образец таким образом, чтобы прин тый сигнал имел максимальную а.мплитуду. При этом угол падени  поперечных волн на совмещенный пьезопре- образователь 8 составл ет 45° и скорость рассчитываетс  по известной формуле. 1 ил. i (Л оо О5 00

Description

совмещенному преобразователю 8, усиливаютс  усилителем 9 и наблюдаютс  на экране осциллографа 10. По калиброванной шкале осциллографа 10 измер ют врем  ii2, через которое продольные волны в твердом 5 веществе 7 проход т двойное рассто ние d. Скорость продольных волн в веществе 7, наход щемс  в твердом состо нии, определ ют по формуле

Г 2d .

.2 Т-

11.2

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  и контрол  свойств веществ.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет исследовани  вещества как в твердом, так и в жидком состо ни х.

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство дл  ультразвукового иссле- 10 довани  вещества содержит пьезоизлучатель 1, генератор 2 импульсов, к которому подключен пьезоизлучатель 1, камеру 3, внутри которой установлен пьезоизлучатель 1, иммерсионную жидкую среду 4, помещен- ,

ную в камере 3, дополнительную камеру - чателю 1. 5, имеющую общую стенку 6 с камерой 3,

исследуемое вещество 7, помещенное в измерении скорости поперечных

полнительную камеру 5, которое может быть пьезоизлучатель 1, подключенный к ге- в жидком и твердом состо ни х, совме- „ератору 2 импульсов, излучает в иммер- щенныи пьезопрербразователь 8, герметич- Q сионную среду 4 продольные ультразвуко- но прикрепленный на стенке измерительной г j г

камеры 5, усилитель 9, соединенный с индикатором 10 и через коммутатор 11 соединенный с совмещенным пьезопреобразоДл  возбуждени  поперечных волн в твердом веществе 7 отключают генератор 2 от усилител  9 и совмещенного пьезо- преобразовател  8 с помощью коммутатора 11 и подключают его к пьезоизлувые волны. Плавным вращением пьезо- излучател  1 вокруг оси угломера (не показан ) подбирают такой угол V падени  продольных волн на общую стенку камер.

вые волны. Плавным вращением пьезо- излучател  1 вокруг оси угломера (не показан ) подбирают такой угол V падени  продольных волн на общую стенку камер.

вателем « продольных и поперечных волн, котором поперечные волны, трансфор- на него под УГЛОМ 45 . а пьезо- - ..-7Л -.

35

падающих на него под углом 45°, а пьезо излучатель 1 установлен с возможностью поворота относительно общей стенки 6 камер 3 и 5.

Устройство работает следующим образом.

При измерении скорости ультразвуковых волн в веществах, наход щихс  в жидком состо нии, совмещенный пьезопре- образователь 8 подключают к генератору 2 импульсов и к усилителю 9. Совмещенный пьезопреобразователь 8, возбужденный генератором 2 импульсов, излучает в исследуемое вещество 7 импульсы продольных ультразвуковых волн, которые проход т рассто ние d и отражаютс  от противоположной стенки камеры 5, параллельной плоскости совмещенного пьезопреобразова- тел  8, возвращаютс  обратно к совме- дО щенному пьезопреобразователю 8, усиливаютс  усилителем 9 и наблюдаютс  на экране индикатора (осциллографа) 10. По калиброванной шкале осциллографа 10 измер ют врем  tij через которое импульсы проход т двойное рассто ние d. Скорость Сц 45 продольных волн определ ют по формуле

Р 2d -,

мирующиес  в твердом теле 7, наход щемс  в измерительной камере 5, преломл ютс  под углом 45°. В этом случае продольные волны в исследуемом веществе 7 отсутствуют , поэтому поперечные волны, распро- 30 стран ющиес  в веществе 7, получают всю энергию преломленных волн. Эти поперечные волны падают на совмещенный пьезопреобразователь 8 под углом 45 принимаютс  им, усиливаютс  усилителем 9 и наблюдаютс  на экране индикатора 10 в виде импульса. При максимальной амплитуде импульса измер ют угол V падени  продольных волн, излучаемых пьезоизлучателем 1 с помощью угломера. При известной скорости С ультразвука в иммерсионной жидкости 4 скорость Ст2 поперечных волн, распростран ющихс  в исследуемом твердом веществе 7, рассчитывают по формуле

с С

Claims (1)

1. V2linV Формула изобретени 

   Устройство дл  ультразвукового исследовани  вещества, содержащее генератор

   При превращении вещества 7 из жидкого 50 импульсов, камеру с иммерсионной жид- в твердое состо ние, кроме продольных кой средой, пьезоизлучатель, установленный в камере с возможностью поворота, угломер поворота пьезоизлучател , пьезо- приемник и последовательно соединенные

   , ...... ,усилитель и индикатор, отличающеес  тем,

   образователем 8, также проход т рассто - что с целью расширени  функциональных ние d и отражаютс  от противоположной возможностей за счет исследовани  вещеультразвуковых волн, могут распростран тьс  также и поперечные ультразвуковые волны. В этом случае продольные волны, излучаемые совмещенным пьезопрестенки камеры 5, параллельной плоскости преобразовател  8, возвращаютс  обратно к

   ства также и в жидком состо нии, оно снабжено предназначенной дл  исследуемого

   совмещенному преобразователю 8, усиливаютс  усилителем 9 и наблюдаютс  на экране осциллографа 10. По калиброванной шкале осциллографа 10 измер ют врем  ii2, через которое продольные волны в твердом веществе 7 проход т двойное рассто ние d. Скорость продольных волн в веществе 7, наход щемс  в твердом состо нии, определ ют по формуле

   Г 2d .

   .2 Т-

   ,

   11.2

   ,

   чателю 1.

   Дл  возбуждени  поперечных волн в твердом веществе 7 отключают генератор 2 от усилител  9 и совмещенного пьезо- преобразовател  8 с помощью коммутатора 11 и подключают его к пьезоизлу пьезоизлучатель 1, подключенный к ге- „ератору 2 импульсов, излучает в иммер- сионную среду 4 продольные ультразвуко- г j г

   вые волны. Плавным вращением пьезо- излучател  1 вокруг оси угломера (не показан ) подбирают такой угол V падени  продольных волн на общую стенку камер.

   котором поперечные волны, трансфор- ..-7Л -.

   котором поперечные волны, трансфор- ..-7Л -.

   мирующиес  в твердом теле 7, наход щемс  в измерительной камере 5, преломл ютс  под углом 45°. В этом случае продольные волны в исследуемом веществе 7 отсутствуют , поэтому поперечные волны, распро- стран ющиес  в веществе 7, получают всю энергию преломленных волн. Эти поперечные волны падают на совмещенный пьезопреобразователь 8 под углом 45 принимаютс  им, усиливаютс  усилителем 9 и наблюдаютс  на экране индикатора 10 в виде импульса. При максимальной амплитуде импульса измер ют угол V падени  продольных волн, излучаемых пьезоизлучателем 1 с помощью угломера. При известной скорости С ультразвука в иммерсионной жидкости 4 скорость Ст2 поперечных волн, распростран ющихс  в исследуемом твердом веществе 7, рассчитывают по формуле

   с С

   V2linV Формула изобретени 

   что с целью расширени  функциональных возможностей за счет исследовани  вещества также и в жидком состо нии, оно снабжено предназначенной дл  исследуемого

   1401368 34

   вещества дополнительной камерой в видета относительно общей стенки, а в качестпараллелепипеда , имеющей общую стенку све пьезоприемника использован совмещеносновной камерой, и коммутатором, св зан-ный пьезопреобразователь продольных волн,

   ным с выходом генератора, входом усили-падающих на него под углом 45°, и установтел , пьезоприемником и пьезоизлучателем,лен в стенке дополнительной камеры,

   который установлен с возможностью поворо-смежной с общей стенкой.