MG"19

Gdy oscyloskop nie ma skalowanej podstawy czasu, do pomiaru czasu stosuje się próbki wzorcowe.

Jeżeli do pomiaru prędkości zostanie użyta próbka walcowa o średnicy niewiele większej od średnicy przetwornika wytwarzającego wiązkę fal podłużnych, to można jednocześnie zmierzyć prędkość propagacji fali podłużnej i fali ścinania (wg [19]).

Na rys. 5.23 przedstawiono schematycznie przebieg wiązki fal w próbce walcowej. Dzięki rozbieżności fala podłużna L dochodzi do powierzchni bocznej walca i następuje całkowite jej odbicie, któremu towarzyszy rozszczepienie fali na falę ścinania T i falę podłużną L. Kąt odbicia fali ścinania f) zgodny jest z prawem sinusów

(5.40)

sinp _ sina C_L gdzie:

a - kąt padania fali podłużnej,

C, - prędkość propagacji fali ścinania, C, - prędkość propagacji fali podłużnej.

Fala ścinania napotyka znów powierzchnię boczną próbki i ulega powtórnemu odbiciu, któremu towarzyszy kolejne rozszczepienie fali itd. Zatem impulsowi fali podłużnej, który przebiegł wzdłuż osi walca i powrócił do przetwornika po odbiciu od powierzchni podstawy, towarzyszą opóźnione względem niego impulsy fal, które wskutek kolejnych odbić od powierzchni bocznych przebyły dłuższą drogę z prędkościami C, i C_r (prędkość C_T jest znacznie mniejsza od CA Na rys. 5.24 przedstawiono impulsy widoczne na ekranie oscyloskopu: impuls nadany (/); impulsy odbite od powierzchni podstawy próbki (2), (i); impulsy towarzyszące (2'), (A (A (i*)>

Na podstawie zależności geometrycznych przebiegu impulsów (rys. 5.23) można napisać wzór na czas opóźnienia L pierwszego impulsu towarzyszącego impulsowi fali podłużnej

_t 2/-ft*rftgP) _t d _ 2/

(5.41)

^ Cfc C_Lsina C_rcosP C_L

Po podstawieniu do (5.41) zależności (5.40) w wyniku przekształcenia otrzymuje się

( 1

C_L (sina

(5.42)

1 sin² a

1

Dla małego kąta rozbieżności wiązki można przyjąć sina ~ 1, co znacznie upraszcza wzór (5.42)

h

stąd

C_T

1

(5.43)

cl *

Ponieważ C_L = 2 ///,, więc iloraz kwadratów prędkości fal podłużnej i poprzecznej równa się

cl	4/^2
	ii	cl	d)

(5.44)

193