WIMiC | Rok IV | GRUPA: I | ||
---|---|---|---|---|
Metody Badań Laboratorium |
Defektoskopia | Nr ćwicz.: 2 | ||
Data wykonania 16.11.2011r. |
Data oddania 12.12.2011r. |
Zwrot do poprawy | Data oddania | Data zaliczenia |
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami badań defektoskopowych oraz możliwościami wykorzystania ich do wyznaczania stałych materiałowych materiałów izotropowych.
Wstęp teoretyczny
Podcza zajęć badaliśmy materiały za pomocą metodą cienia.
METODA CIENIA/PRZEPUSZCZANIA-polega na wprowadzeniu fal ultradźwiękowych z jednej strony wyrobu, a nastepnie na odbieraniu ich z drugiej strony. Mierzy się zmiane natężenia fali. Fala jest nadawana przez głowice nadawczą, po czym po przejściu przez materiał trafia do głowicy odbiorczej. Powstałe tam sygnały są kierowane do elektrod lampy oscyloskopowej lub wskaźnika wychyłowego. Jako wady tej metody można wymienić:
brak możliwości określenia odległości wady od głowicy;
odmienne osłabienie fali przez dwie wady o tej samej wielkości, ale połorzone w różnych miejscach przedmiotu.
Jedną z części defeskoskop są przetworniki ultradźwiękowe.
PRZETWORNIKI- to takie elementy, za pomocą których przetwarza się jeden rodzaj energii na drugi. W przypadku metod ultradźwiękowych chodzi o zamianę energii drgań elektrycznych na energię drgań mechanicznych i odwrotnie. W technice ultradźwiękowej jako źródeł najczęściej używa się przetworników elektroakustycznych, bazujących na odwracalnym zjawisku piezoelektrycznym.W zakresie drgań ultradźwiękowych wykorzystywanych do badania materiałów obecnie znajdują zastosowanie głównie dwa typy przetworników: przetwornik kwarcowy albo przetwornik z tytanianu baru.
EFEKT PIEZOELEKTRYCZNY- to zjawisko fizyczne polegające na mechanicznej deformacji kryształu pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego oraz na powstawaniu na przeciwległych ścianach kryształów ładunków elektrycznych przeciwnego znaku w wyniku deformacji kryształu.
Rys. 1 Schemat odkształceń przetwornika ceramicznego pod wpływem efektu piezoelektrycznego: a) przetwornik w stanie spoczynku, b, c) odkształcenie przetwornika pod wpływem zmian przyłożonego napięcia.
W celu tzw. sprzężenia akustycznego głowicy z badanym materiałem, konieczne jest pokrycie miejsca styku olejem, wodą, smarem stałym. Dzięki temu usuwa się warstewkę powietrza, która uniemożliwia wprowadzenie fal do badanego ośrodka. Drgania elektryczne są generowane przez nadajnik. Natomiast po przejści przez próbkę trafiają do odbiornika.
ODBIORNIK-pełni funkcje szerokopasmowego wzmacniacza, który wzmacnia impulsy elektryczne doprowadzone na wejścia oraz powstałe w przetworniku ultradźwiękowym. Ponadto w odbiorniku następuje detekcja impulsów. Kształt tłumionego impulsu sinusoidalnego zostaje zmieniony na jego obwiednie, co przyczynia się do poprawy wyrazistości.
Rezultat badania jesr wyświetlany na ekranie lampy oscyloskopowej, mierniku cyfrowym lub wychyłowym.
W trakcie zajęc laboratoryjnych do badań wykorzystaliśmy falepodużne i poprzeczne.
Fala podłużna – fala, w której drgania odbywają się w kierunku zgodnym z kierunkiem jej rozchodzenia się
Fala poprzeczna - fala, w której kierunek drgań cząstek ośrodka jest prostopadły do kierunku jej rozchodzenia się. Fale mechaniczne poprzeczne nie mogą rozchodzić się w objętości ośrodków płynnych, gdyż te nie przenoszą sił ścinających, natomiast mogą rozchodzić się w ciałach stałych.
ZALETY BADAŃ ULTRADŹWIĘKOWYCH:
niska cena;
możliwość badania grubych, długich elementów;
możliwość badania materiał przed ostatecznym nadaniem kształtu(spiekaniem);
szybkość badania.
Metody ultradźwiękowe są najtrudniejszą techniką z zakresu badań nieniszczących. Dlatego aby pomiar był wykonany poprawnie konieczna jest duża staranność i skupienie ze strony operatora.
Wykonanie ćwiczenia, zestawienie wyników, obliczenia.
Aparatura i materiały:
Defektoskop ultradźwiękowy DI-40
Głowice do fal podłużnych o częstotliwości 4 MHz oraz 6 MHz
Głowice do fal poprzecznych o częstotliwości 4 MHz
Ośrodek sprzęgający – olej oraz balsam kanadyjski
Suwmiarka
Próbki: Al2O3 gęsty i porowaty, SiC, ZrO2, stal, żywica polimerowa
W pierwszej części ćwiczenia zmierzono wymiary wzorców oraz ich masę a następnie obliczono gęstość pozorną. Wyniki zestawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Zestawienie wymiarów, masy, gęstości wzorców i próbek.
Próbka | A[mm] | B[mm] | C[mm] | m[g] | ρ[g/cm3] |
---|---|---|---|---|---|
Al2O3(1) | 20,0 | 20,0 | 20,0 | 30,0893 | 3,76 |
Al2O3(2) | 12,6 | 19,8 | 99,3 | 92,8475 | 3,75 |
SiC | 15,2 | 47,6 | 47,8 | 104,2627 | 3,01 |
ZrO2 | 10 | 16,2 | 12,1796 | 5,91 | |
Żywica | 29,3 | 25,4 | 10,8 | 9,6147 | 1,20 |
1 – sześcian
2 – prostopadłościan
Gęstość wzorców 2μs, 5μs oraz próbki stalowej przyjęto jako ρ=7,8 g/cm3.
Następnie zmierzono czas przejścia przez próbki fal podłużnych w kierunkach zaznaczonych na rysunkach.
Al2O31
B
C
A
B
Al2O3 belka
A C
SiC
C
A
B
ZrO2
A
B
B
Stal
A
Wzorzec 2µs oraz 5µs
Tabela 2. Zestawienie wyników pomiaru czasów przejścia fali podłużnej.
Próbka | t1[µs] | t2[µs] | t3[µs] | tśred[µs] | σt |
---|---|---|---|---|---|
Wzorzec 2μs | 2,6 | 2,5 | 2,5 | 2,53 | 0,058 |
Wzorzec 2μs – 1 echo | 6,7 | 6,6 | 6,6 | 6,63 | 0,058 |
Wzorzec 2μs – 2 echo | 10,6 | 10,6 | 10,6 | 10,60 | 0,000 |
Wzorzec 2μs – 3 echo | 14,7 | 14,8 | 14,6 | 14,70 | 0,100 |
Wzorzec 5μs | 5,4 | 5,4 | 5,4 | 5,40 | 0,000 |
Al2O3(1) – A | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,50 | 0,000 |
Al2O3(1) – B | 2,5 | 2,5 | 2,4 | 2,47 | 0,058 |
Al2O3(1) – C | 2,4 | 2,5 | 2,5 | 2,47 | 0,058 |
Al2O3(2) – A | 1,7 | 1,8 | 1,7 | 1,73 | 0,058 |
Al2O3(2) – B | 2,4 | 2,4 | 2,5 | 2,43 | 0,058 |
Al2O3(2) – C | 10,4 | 10,4 | 10,5 | 10,43 | 0,058 |
SiC – A | 1,9 | 1,8 | 1,8 | 1,83 | 0,058 |
SiC – B | 4,8 | 4,8 | 4,9 | 4,83 | 0,058 |
SiC – C | 4,8 | 4,7 | 4,8 | 4,77 | 0,058 |
Żywica – A | 11,2 | 11,3 | 11,2 | 11,23 | 0,058 |
Żywica – B | 9,9 | 9,8 | 9,7 | 9,80 | 0,100 |
Żywica – C | 4,6 | 4,5 | 4,4 | 4,50 | 0,100 |
ZrO2 – A | 2,9 | 3 | 3,1 | 3,00 | 0,100 |
ZrO2 - B | 2,1 | 2 | 2,1 | 2,07 | 0,058 |
Stal –A | 4,6 | 4,5 | 4,6 | 4,57 | 0,058 |
Stal –B | 25,6 | 25,7 | 25,7 | 25,67 | 0,058 |
Tabela 3. Zestawienie średnich wartości czasów przejścia fali podłużnej przez wzorce i próbki.
Próbka | tśred [μs] | σt [μs] | Θśred [μs] | σΘ [μs] | d [μm] | trzeczywiste[μs] | V [m/s] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Wzorzec 2μs | 2,53 | 0,058 | 4,056 | 0,077 | 11900 | 2,00 | 5950,00 |
Wzorzec 5μs | 5,40 | 0,000 | 29550 | 4,83 | 6121,31 | ||
Al2O3(1) – A | 2,50 | 0,000 | 20000 | 1,97 | 10167,13 | ||
Al2O3(1) – B | 2,47 | 0,058 | 20000 | 1,93 | 10339,94 | ||
Al2O3(1) – C | 2,47 | 0,058 | 20000 | 1,93 | 10339,94 | ||
Al2O3(2) – A | 1,73 | 0,058 | 12600 | 1,21 | 10404,98 | ||
Al2O3(2) – B | 2,43 | 0,058 | 19800 | 1,90 | 10413,54 | ||
Al2O3(2) – C | 10,43 | 0,058 | 99300 | 9,79 | 10141,16 | ||
SiC – A | 1,83 | 0,058 | 15200 | 1,31 | 11606,69 | ||
SiC – B | 4,83 | 0,058 | 47600 | 4,27 | 11151,48 | ||
SiC – C | 4,77 | 0,058 | 47800 | 4,20 | 11373,53 | ||
Żywica – A | 11,23 | 0,058 | 29300 | 10,58 | 2769,16 | ||
Żywica – B | 9,80 | 0,100 | 25400 | 9,17 | 2770,77 | ||
Żywica – C | 4,50 | 0,100 | 10800 | 3,94 | 2741,31 | ||
ZrO2 – A | 3,00 | 0,100 | 16200 | 2,46 | 6584,63 | ||
ZrO2 - B | 2,07 | 0,058 | 10000 | 1,54 | 6494,66 | ||
Stal –A | 4,57 | 0,058 | 24200 | 4,01 | 6041,72 | ||
Stal –B | 25,67 | 0,058 | 148300 | 24,82 | 5975,88 |
Dla wzorca 2µs oraz 5µs obliczyliśmy różnicę θ między wartościami średnimi czasów tśreddla kolejnych ech oraz wartość θśred i odchylenie standardowe σθ dla wzorca 2µs.
Uzyskane wartości zostały zebrane w Tabeli 3.
Dla metody przejścia fali podłużnej dokonaliśmy skalowania i zerowania defektoskopu. Na podstawie wyników z Tabeli 3. dla wzorca 2µs określiliśmy położenie „0” (pamiętając, ze używaliśmy 2 głowic) wg wzoru:
Następnie określiliśmy współczynnik „b” zamiany odczytanych wartości położenia impulsów pomiarowych dla wzorca 2µs na czas przejścia fali wg wzoru:
Obliczyliśmy też rzeczywisty czas przejścia podłużnej fali ultradźwiękowej przez wzorce i badane kierunki próbek z wzoru:
Następnie obliczaliśmy prędkość rozchodzenia się podłużnej fali ultradźwiękowej we wzorcach oraz dla kierunku pomiarowego badanych próbek z wzoru:
Następnie wykonano analogiczne pomiary dla przejścia fali poprzecznej.
Tabela 4. Zestawienie wyników pomiaru czasów przejścia fali poprzecznej.
Próbka | t1 [µs] | t2 [µs] | t3 [µs] | tśred[µs] | σt |
---|---|---|---|---|---|
Wzorzec 2μs | 6,4 | 6,8 | 6,3 | 6,50 | 0,265 |
Wzorzec 2μs – 1 echo | 14 | 14,4 | 13,7 | 14,03 | 0,351 |
Wzorzec 2μs – 2 echo | 21,7 | 22,3 | 21,9 | 21,97 | 0,306 |
Wzorzec 2μs – 3 echo | 29,1 | 28,9 | 29,8 | 29,27 | 0,473 |
Wzorzec 5μs | 12,1 | 11,9 | 11,7 | 11,90 | 0,200 |
Al2O3(1) – A | 6,5 | 6,6 | 6 | 6,37 | 0,321 |
Al2O3(1) – B | 5,9 | 5,8 | 5,7 | 5,80 | 0,100 |
Al2O3(1) – C | 6,3 | 6,5 | 5,9 | 6,23 | 0,306 |
Al2O3(2) – A | 4,7 | 4,9 | 5,3 | 4,97 | 0,306 |
Al2O3(2) – B | 6,1 | 5,8 | 6,5 | 6,13 | 0,351 |
Al2O3(2) – C | 17,1 | 19,4 | 19,8 | 18,77 | 1,457 |
SiC – A | 5,9 | 4,7 | 4,9 | 5,17 | 0,643 |
SiC – B | 9,2 | 9,5 | 9,2 | 9,30 | 0,173 |
SiC – C | 9,3 | 9,7 | 9,7 | 9,57 | 0,231 |
Żywica – A | - | - | - | - | - |
Żywica – B | 23,2 | 23,8 | 22,9 | 23,30 | 0,458 |
Żywica – C | 10,5 | 11,7 | 11 | 11,07 | 0,603 |
ZrO2 – A | 6,4 | 6,5 | 5,7 | 6,20 | 0,436 |
ZrO2 - B | 7,8 | 7,9 | 7,9 | 7,87 | 0,058 |
Stal –A | 10 | 10 | 10,6 | 10,20 | 0,346 |
Stal –B | 16,8 | 17,2 | 16,6 | 16,87 | 0,306 |
Tabela 5. Zestawienie średnich wartości czasów przejścia fali poprzecznej przez wzorce i próbki.
Próbka | tśred [μs] | σt [μs] | Θśred [μs] | σΘ [μs] | d [μm] | trzeczywiste[μs] | V [m/s] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Wzorzec 2μs | 6,50 | 0,265 | 7,589 | 0,320 | 3,64 | 3269,23 | 3269,23 |
Wzorzec 5μs | 11,90 | 0,200 | 29550 | 8,82 | 3350,26 | ||
Al2O3(1) – A | 6,37 | 0,321 | 20000 | 3,51 | 5694,61 | ||
Al2O3(1) – B | 5,80 | 0,100 | 20000 | 2,97 | 6737,43 | ||
Al2O3(1) – C | 6,23 | 0,306 | 20000 | 3,38 | 5909,84 | ||
Al2O3(2) – A | 4,97 | 0,306 | 12600 | 2,17 | 5808,92 | ||
Al2O3(2) – B | 6,13 | 0,351 | 19800 | 3,29 | 6021,43 | ||
Al2O3(2) – C | 18,77 | 1,457 | 99300 | 15,41 | 6444,96 | ||
SiC – A | 5,17 | 0,643 | 15200 | 2,36 | 6438,12 | ||
SiC – B | 9,30 | 0,173 | 47600 | 6,33 | 7524,46 | ||
SiC – C | 9,57 | 0,231 | 47800 | 6,58 | 7262,40 | ||
Żywica – A | - | - | 29300 | - | - | ||
Żywica – B | 23,30 | 0,458 | 25400 | 19,76 | 1285,67 | ||
Żywica – C | 11,07 | 0,603 | 10800 | 8,02 | 1346,50 | ||
ZrO2 – A | 6,20 | 0,436 | 16200 | 3,35 | 4832,63 | ||
ZrO2 - B | 7,87 | 0,058 | 10000 | 4,95 | 2019,78 | ||
Stal –A | 10,20 | 0,346 | 24200 | 7,19 | 3366,07 | ||
Stal –B | 16,87 | 0,306 | 148300 | 13,58 | 10916,68 |
Brak wartości pomiaru dla ściany A żywicy wynika z problemów odczytu pomiaru z lampy oscyloskopowej. Mimo wielokrotnych prób nie udało nam się wyznaczyć odpowiedniego piku.
Dla wzorca 2µs oraz 5µs obliczyliśmy różnicę θ między wartościami średnimi czasów tśred dla kolejnych ech oraz wartość θśred i odchylenie standardowe σθ dla wzorca 2µs. Uzyskane wartości zostały zebrane w Tabeli 5.
Dla metody przejścia fali podłużnej dokonaliśmy skalowania i zerowania defektoskopu. Na podstawie wyników z Tabeli 5. dla wzorca 2µs określiliśmy położenie „0” (pamiętając, ze używaliśmy 2 głowic) wg wzoru:
Następnie określiliśmy współczynnik „b” zamiany odczytanych wartości położenia impulsów pomiarowych dla wzorca 2µs na czas przejścia fali wg wzoru:
Obliczyliśmy też rzeczywisty czas przejścia poprzecznej fali ultradźwiękowej przez wzorce i badane kierunki próbek z wzoru:
Następnie obliczaliśmy prędkość rozchodzenia się poprzecznej fali ultradźwiękowej we wzorcach oraz dla kierunku pomiarowego badanych próbek z wzoru:
Kryterium odrzucania prędkości obliczonych, uznanych za błędne, przed wyliczeniem średniej prędkości fal podłużnych dla danej próbki:
Dla Al2O3 sześcian - odchylenie standardowe dla pomiaru czasu przejścia w przypadku fali podłużnej było na poziomie 1,7%, przyjęliśmy więc, że wszystkie 3 prędkości dla różnych kierunków będą wzięte pod uwagę przy liczeniu średniej. W przypadku fali poprzecznej różnica była na poziomie 15,5% toteż odrzuciliśmy wynik o największej różnicy, otrzymany dla ściany B.
Dla Al2O3 prostopadłościan- odchylenie standardowe dla pomiaru czasu przejścia w przypadku fali podłużnej było na poziomie 2,6%, przyjęliśmy więc, że wszystkie 3 prędkości dla różnych kierunków będą wzięte pod uwagę przy liczeniu średniej. W przypadku fali poprzecznej różnica była na poziomie 9,9% toteż odrzuciliśmy wynik o największej różnicy, otrzymany dla ściany C.
Dla SiC- odchylenie standardowe dla pomiaru czasu przejścia w przypadku fali podłużnej było na poziomie 3,9%, przyjęliśmy więc, że wszystkie 3 prędkości dla różnych kierunków będą wzięte pod uwagę przy liczeniu średniej. W przypadku fali poprzecznej różnica była na poziomie 14,4% toteż odrzuciliśmy wynik o największej różnicy, otrzymany dla ściany A.
Dla żywicy, rafy i ZrO2- prędkości uzyskane dla różnych kierunków dla fali podłużnej mają zbliżone wartości i nie odrzuciliśmy żadnej z nich przy obliczaniu średniej. Dla fali poprzecznej wyniki dla żywicy także są do siebie znacznie zbliżone, natomiast dla stali wyniki znacznie się od siebie różnią i do obliczeń wykorzystano wynik o wartości najbliższej wartości tablicowej. Wyniki dla poprzecznej fali dla ZrO2 znacząco różnią się od wartości teoretycznej, jednak ich średnia jest do niej zbliżona i tą wartość wykorzystano w obliczeniach.
Stałe materiałowe liczyliśmy w oparciu o wzory podane poniżej, wykorzystując wartości gęstości pozornych dla poszczególnych próbek wyznaczone w Tabeli 1 i prędkości fal (podłużnych lub poprzecznych) wyznaczone w Tabeli 3 i w Tabeli 5.
E-moduł Younga [GPa]
G-moduł sztywności [GPa]
µ-współczynnik Poissona
ρ-gęstość pozorna próbek [kg/m3]
VL-prędkość fal podłużnych [m/s]
VT - prędkość fal poprzecznych [m/s]
Tabela 6. Zestawienie wartości stalych materiałowych E, G, u, oraz średnich prędkości fali podłużnej i poprzecznej i gęstości pozornej dla wzorców i badanych próbek.
Próbka | VL [m/s] | VT [m/s] | r [kg/m3] | E [GPa] | G [GPa] | μ |
---|---|---|---|---|---|---|
wzorzec 2μs | 5950,00 | 3297 | 7,80 | 238,97 | 84,79 | 0,23 |
wzorzec 5μs | 6121,31 | 3350,26 | 7,80 | 249,76 | 87,55 | 0,24 |
I Al2O3 | 10282,34 | 5802,22 | 3,76 | 350,35 | 126,62 | 0,22 |
II Al2O3 | 10273,07 | 5915,17 | 3,75 | 355,11 | 131,14 | 0,20 |
SiC | 11377,23 | 7393,43 | 3,01 | 381,83 | 164,79 | 0,10 |
Żywica | 2760,41 | 1316,09 | 1,20 | 6,62 | 2,07 | 0,31 |
Stal | 6008,80 | 3366,07 | 7,80 | 246,37 | 88,38 | 0,22 |
ZrO2 | 6539,65 | 3426,20 | 5,91 | 206,06 | 69,40 | 0,26 |
Porównanie wyników z danymi literaturowymi. Dane literaturowe dla wszystkich materiałów zaczerpnięto ze skryptu uczelnianego pod redakcją Jerzego Lisa „Laboratorium z nauki o materiałach”, AGH Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2003.
Tabela 7.Porównanie wyznaczonych wartości stałych materiałowych E,G, u z danymi literaturowymi.
wyznaczone | literaturowe | ||||
---|---|---|---|---|---|
Próbka | E [GPa] | G [GPa] | μ | E [GPa] | G [GPa] |
wzorzec 2 μs | 238,97 | 84,79 | 0,23 | 210 | 79 |
wzorzec 5 μs | 249,76 | 87,55 | 0,24 | 210 | 79 |
I Al2O3 | 350,35 | 126,62 | 0,22 | 390 | 156 |
II Al2O3 | 355,11 | 131,14 | 0,2 | 390 | 156 |
SiC | 381,83 | 164,79 | 0,1 | 430 | 182 |
Żywica | 6,62 | 2,07 | 0,31 | 3,4 | 1 |
Stal | 246,37 | 88,38 | 0,22 | 210 | 79 |
ZrO2 | 206,06 | 69,4 | 0,26 | 167 | 62 |
Istotne rozbieżności występują dla:
Współczynnika Poissona większości badanych próbek, przy dobrym podobieństwie pozostałych wielkości. Współczynnik ten jest określany jako różnica potęg prędkości fal podłużnych i poprzecznych, przez co już niewielkie odchylenia od właściwej wartości vL i vT wywołują duże różnice. Na przykładjak widać w tabeli 6, II Al2O3 został scharakteryzowany mniejszym vL i wyższym vT niż I Al2O3 pomimo tego, iż zostały one wykonane z tego samego materiału. Duży błąd μ wynika z kumulacji względnie niewielkich rozbieżności zmierzonych wartości.
E i G próbki polimerowej również odbiegają od wartości literaturowych, w tym jednak przypadku są zawyżone. Duża różnica bezwzględna (ok. 70%) przedstawia się mniej groźnie w postaci względnej. Różnice 2,6 GPa i 1 GPa są to wartości, które w przypadku innych materiałów zostałyby zaniedbane, tu jednak stanowią znaczną część właściwej wartości. Można je wciąż tłumaczyć trudnościami występującymi podczas pomiaru.
W przypadku każdej próbki należy wziąć pod uwagę, iż dane literaturowe odnoszą się do pewnego reprezentatywnego materiału danego rodzaju i porównywanie ich z badanymi próbkami jest niepełne bez znajomości sposobu ich otrzymywania. Takie właściwości jak porowatość, anizotropia mikrostruktury czy występujące defekty znacząco wpływają na otrzymane wyniki.
Sprawdzenie czy badane ultradźwiękami próbki spełniały warunek ośrodka trójwymiarowego.
Tabela 8. Warunek ośrodka trójwymiarowego.
Próbka | VL [m/s] | f [MHz] | λ [mm] | C [mm] | C/λ |
---|---|---|---|---|---|
wzorzec 2µs | 5950 | 4 | 1,49 | 11,9 | 8,00 |
wzorzec 5µs | 6121,31 | 4 | 1,53 | 29,55 | 19,31 |
I Al2O3 | 10282,34 | 4 | 2,57 | 20 | 7,78 |
II Al2O3 | 10273,07 | 4 | 2,57 | 12,6 | 4,91 |
SiC | 11377,23 | 4 | 2,84 | 15,2 | 5,34 |
Żywica | 2760,41 | 4 | 0,69 | 10,8 | 15,65 |
Stal | 6008,8 | 4 | 1,50 | 24,2 | 16,11 |
ZrO2 | 6539,65 | 4 | 1,63 | 10 | 6,12 |
Warunek ośrodka trójwymiarowego ma postać C/λ>3. Na podstawie obliczeń z Tabeli 8. stwierdzamy, że wszystkie nasze próbki spełniały warunek ośrodka trójwymiarowego.
Wnioski
Stosowana w tym badaniu metoda akustyczna z zastosowaniem dwóch głowic – nadawczej i odbiorczej jest trudniejsza w wykonaniu niż metoda odbicia. Znaczną trudność sprawić może odpowiednie ułożenie głowic względem siebie, które ze względu na konieczność pomiaru najkrótszej możliwej drogi między głowicami, powinny znajdować się w jednej osi. Może to być przyczyną tak znacznych błędów i odchyleń od wartości literaturowych. Pomiar wymaga więc jak najlepiej doświadczonego operatora.
Szczególnie uciążliwe było stosowanie fal poprzecznych, które dodatkowo wymagało kontroli kąta przyłożenia głowicy i większego wysiłku w utrzymaniu dobrego kontaktu głowica – próbka. Stosowanie żywicy kanadyjskiej nie zawsze było wystarczające, czy może jej nieefektywność wiązała się z, ponownie, niewprawnym sposobem doboru czasu wiązania i niestabilnością układu głowica nadawcza – próbka – głowica odbiorcza.