Лабораторная работа №1

Определение скорости ультразвука в твердых телах

Цель работы: Измерить задержку зондирующим и отраженным импульсами и рассчитать скорость распространения ультразвука в прилагаемых образцах. [1], [2], [3], [6], [7].

Введение

Измерение скорости

Системы для измерения скорости

Приборы и оборудование

Измеритель УД2-12 или ДУК-66ПМ. Пьезопреобразователи на 1.25, 2.5 и 5 МГц. Исследуемые образцы из стекла, алюминия и оргстекла. Линейка и штангенциркуль.

Выполнение работы

Измерения проводятся импульсным методом либо «на прохождение», либо «на отражение» (по выбору студента) на частотах 1.25, 2.5 и 5 МГц. Перед проведением измерений студент знакомится с оборудованием и работой измерительного прибора (желательно использовать измеритель ДУК-66ПМ).

Ход работы:

1. Измерить длины образцов штангенциркулем (линейкой);

2. Включить прибор и дать ему согреться (3-5 мин);

3. По эталонному образцу (алюминий) откалибровать шкалу прибора;

4. Выбрав один из образцов, измерить времена прохождения импульсов последовательно меняя пьезопреобразователи для частотот 1.25, 2.5 и 5 МГц;

5. Повторить пункт 3 для других образцов;

6. Рассчитать скорости ультразвука в образцах на разных частотах. По полученным результатам определить наблюдается ли дисперсия.

Контрольные вопросы: Механические колебания и волны. Акустические волны. Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Плоская, сферическая и цилиндрическая волны. Распространение ультразвука в твердом теле. Скорость звука. Блок-схема измерительной установки. Методы измерения скорости ультразвука. Аппаратура для измерения скорости.

Лабораторная работа №2

Определение затухания ультразвука в твердых телах

Цель работы: Измерить ослабление отраженного импульса и рассчитать коэффициент затухания в прилагаемых образцах в зависимости от частоты ультразвука. [1], [2], [3], [6], [7].

Введение

Импульсный эхо-метод

Определение коэффициента затухания α

Методы измерения затухания

Приборы и оборудование

Измеритель УД2-12. Пьезопреобразователи на 1.25, 2.5 и 5 МГц. Исследуемые образцы из стекла, алюминия и оргстекла. Линейка и штангенциркуль.

Выполнение работы

Измерения проводятся импульсным методом «на отражение» на частотах 1.25, 2.5 и 5 МГц. Перед проведением измерений студент знакомится с оборудованием и работой измерительного прибора УД2-12.

Ход работы:

1. Измерить длины образцов штангенциркулем (линейкой);

2. Включить прибор и дать ему согреться (3-5 мин);

3. Выбрав один из образцов, измерить амплитуды нескольких отраженных импульсов последовательно меняя пьезопреобразователи для частотот 1.25, 2.5 и 5 МГц;

4. Повторить пункт 3 для других образцов;

5. Рассчитать коэффициенты затухания α ультразвука в образцах на разных частотах. По полученным результатам определить зависимость коэффициента затухания α от частоты.

Контрольные вопросы: Механические колебания и волны. Акустические волны. Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Плоская, сферическая и цилиндрическая волны. Распространение ультразвука в твердом теле. Скорость звука. Блок-схема измерительной установки. Уравнение плоской ультразвуковой волны с учетом затухания. Факторы влияющие на затухание волны. Методы измерения коэффициента затухания ультразвука. Аппаратура для измерения скорости.