Nr ćwiczenia 222	Data: 3XI2003	Liliana Szymczak	Wydział Fizyki Technicznej	Semestr III	Grupa 1/1 grupa lab. nr 2
Prowadzący: mgr A. Walaszyk			Przygotowanie:	Wykonanie:	Ocena:

Badanie własności materiałów za pomocą defektoskopu ultradźwiękowego.

W celu wyznaczenia współczynnika tłumienia ultradźwięki z głowicy nadawczej generatora wprowadzamy do próbki przez cienką warstwę cieczy. Wiązka ultradźwięków rozchodząc się w ośrodku próbki ulega osłabieniu, odbija się od dna próbki i z powrotem wraca do głowicy. Na granicy próbka-głowica część energii wiązki ponownie się odbija i wchodzi do materiału, natomiast część jest przetworzona przez głowicę na impuls elektryczny, który jest podany na ekranie defektoskopu. Sytuacja ta powtarza się n-krotnie.

Załóżmy, że na próbkę pada fala ultradźwiękowa o natężeniu I₀. Część fali ulega odbiciu, a część pozostała wchodzi do próbki. Współczynnik odbicia fali na granicy dwóch ośrodków będzie:

K= natężenie fali odbitej / natężenie fali padającej.

W celu obliczenia współczynnika tłumienia ά należy z równania:

wyeliminować współczynniki odbicia K₁ i K₂. Można to uczynić określając stosunek natężeń dla próbki o różnych grubościach x₁ i x₂. Otrzymamy, ze:

Należy pamiętać, ze na ekranie defektoskopu mierzymy amplitudę, a nie natężenie. Wobec tego wzór napisany dla stosunku amplitud, będzie miał postać:

Ze wzoru
można wyznaczyć prędkość fali ultradzwiękowej w materiale próbki numer jeden, jeżeli znana jest prędkość v₂ tej fali w próbce numer dwa.

Pomiary:

Próbka I wzorcowa: V=6,3 km/s Próbka I badana: V=6,3 km/s

d [mm]	Ampl. [db]
1	10
2,1	9,5
3,2	10
4,2	11
d [mm]	Ampl. [db]
1,5	9,5
3,1	9
4,6	10
6,2	20

Próbka II wzorcowa: V=6,5 km/s Próbka II badana: V=6,5 km/s

d [mm]	Ampl. [db]
2	10
3,5	12
5,05	28
d [mm]	Ampl. [db]
2,5	8,5
4,8	9
7,3	10
9,7	12

Próbka III wzorcowa: V=6 km/s Próbka III badana: V=6 km/s

d [mm]	Ampl. [db]
0,8	9
1,7	9
2,6	10
3,6	12
d [mm]	Ampl. [db]
1,3	9,
2,8	10
4,0	10
5,3	11,5

Próbka IV wzorcowa: V=6,3 km/s Próbka IV badana: V=6,3 km/s

d [mm]	Ampl. [db]
1,7	9
1,5	9
2,3	10
3,2	12
d [mm]	Ampl. [db]
1,8	9
3,5	11
5,2	12
6,8	20

Grubości próbek:

Nr	Wzorcowe x [mm]	Badane x [mm]
I	39,62	59,12
II	39,62	59,40
III	42,8	59,54
IV	37,8	59,38

Błąd suwmiarki 0,02 mm

∆V = 0,25 km/s

∆x = 0,5 mm

Obliczenia:

Prędkość fali ultradzwiękowej obliczamy ze wzoru:

---