Реализация импульсного метода определения скорости ультразвука с высокой точностью - Муравьев, Виталий Васильевич; Злобин, Денис Владимирович; Земсков, Тимур Иванович; Безрученков, Георгий Владимирович; Сяктерева, Виктория Викторовна (Интеллектуальные системы в производстве, 2021)
В статье обсуждаются способы высокоточного определения скорости ультразвука в твердых материалах. Описана методика проведения точных измерений временных интервалов ультразвуковых импульсов, приведена блок-схема экспериментальной установки. Установка построена на широкодоступных компонентах, возможна ее простая модернизация. Предложено использование датчика на основе сегнетоэлектрического полимера поливинилиденфторида в качестве источника излучения и приема продольных волн. В качестве объектов контроля используются концевые меры длины и ступенчатый образец из стали, изготовленный с использованием плоскошлифовального станка. Представлены результаты определения скорости, подтвержденные многократными измерениями на ступенчатом объекте с разницей по толщине ступеней 10 мкм. Проведен эксперимент при изменяемой температуре образцов концевых мер длины, подтверждающий точность измерений и разницу в рассчитанной скорости, свидетельствующий о разном структурном составе объектов. Определен химический состав образцов концевых мер длины с использованием рентгено-флуоресцентного анализатора. Представлен график зависимости плотности объектов от скорости ультразвука. Описаны погрешности измерений, способы их расчета, в частности временная задержка при использовании пленочного датчика. Абсолютная погрешность определения скорости ультразвуковых продольных волн не превышает 2 м/с, что позволяет фиксировать крайне малые отклонения скорости ультразвука в образцах.