Прецизионное измерение скорости звука

Лазерный ультразвуковой метод позволяет определять скорость распространения ультразвуковой волны в исследуемом материале. Малая длительность и высокое качество ультразвуковых импульсов, возбуждаемых лазером, позволяют измерять скорость ультразвуковых волн с прецизионной точностью на малой базе - статистический разброс измерений превышает 5х10-4 при длине пробега более 2 мм. Относительная точность измерения скорости продольной ультразвуковой волны в диапазоне 4-10 мм/мкс составляет не хуже 1% на базе в 30 мм.

Скорость распространения ультразвука определяется эхо-методом. Метод лазерного ультразвука в режиме «на отражение» (эхо-метод) имеет существенное преимущество перед теневым методом, т.к. может использоваться при одностороннем доступе к объекту исследования. Скорость продольных ультразвуковых волн в исследуемом образце определяется по разности времен прихода на датчик ультразвукового импульса, отраженного от неоднородности, и импульса, отраженного от границы раздела генератор – образец.

Зная толщину образца и временную задержку отраженной от дна продольной ультразвуковой волны, скорость звука измеряется с высокой точностью с использованием преобразователя ПЛУ-6П-02 и дефектоскопа УДЛ-2М.
 


 

Когда данные о толщине образца отсутствуют, например, при одностороннем доступе к объекту, для измерения скорости звука с помощью дефектоскопа УДЛ-2М используется преобразователь ПЛУ-6Н-02. Вычисления производятся по измеренной временной задержке головной волны.
 


Малые размеры лазерно-ультразвукового пучка (2 мм), позволяют локально измерять скорость продольной и сдвиговой волны одновременно.