Bestimmung Der Frequenz Des Verwendeten Wandlers; Longitudinale Schallgeschwindigkeit In Probenkörpern; Schallschwächung In Probekörpern - 3B SCIENTIFIC PHYSICS U10010 Manuel De L'utilisateur

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4.2. Bestimmung der Frequenz des verwendeten
Wandlers
Mit Hilfe der Zoomfunktion lässt sich aus dem Initial-
echo des Wandlers oder einem schwach gedämpften
Reflex der zeitliche Abstand zwischen zwei Maxima in
der Schwingung des Hochfrequenzsignals bestimmen.
Dazu werden die Messlinien, wie in der oberen Abbil-
dung dargestellt, auf zwei benachbarte Maxima der
Schwingung eingestellt. Die Laufzeitdifferenz ist dann
in der Statuszeile abzulesen. Daraus lässt sich die Fre-
quenz der ausgesandten Schallwelle des verwendeten
Wandlers ermitteln (in diesem Falle 1/1µs = 1 MHz).
Material
Polyacryl
Stange 1
Stange 2
Klotz Länge
Breite
Höhe
Literaturwert
PVC
Klotz Länge
Breite
Höhe
Literaturwert
4.4. Schallschwächung in Probekörpern
Mit Hilfe des Messcursors zur Amplitudenbestimmung
im Programm ASH kann die Amplitude A des
Rückwandechos an zwei unterschiedlich ausgedehn-
ten Versuchskörpern des gleichen Materials bestimmt
werden.
Aus diesen Messungen ist durch Benutzung des
Schwächungsgesetzes
– α x
A = A
e
0
und Umstellung nach α
1
α =
Ln
(
)
2
x
x
1
2
∆t
Laufzeit
[µs]
[µs]
84,1
0,4
112,5
0,6
111,3
0,4
30,3
0,4
59,4
0,4
84,9
0,4
76,8
0,4
70,3
0,4
(2)
A
2
(3)
A
1
4.3. Longitudinale Schallgeschwindigkeit in
Probenkörpern
An Probenkörpern verschiedenen Materials wird eine
Ultraschallsonde angekoppelt und in Reflektion die
Laufzeit zwischen Aussendung des Impulses und Auf-
treffen des an einer Grenzschicht entstehenden Echos
gemessen (siehe Abbildung unten). Aus der Kenntnis
der Entfernung s zwischen Wandler und Körpergrenze
sowie der gemessenen Laufzeit t lässt sich die longitu-
dinale Schallgeschwindigkeit c
2
s
=
c
L
t
berechnen.
Einige Ergebnisse aus Messungen an verschiedenen
Materialien und Geometrien sind in der nachfolgen-
den Tabelle aufgeführt.
∆s
Ausdehnung
[mm]
[mm]
112,9
0,2
151,0
0,2
150,0
0,2
40,2
0,2
79,8
0,2
98,0
0,2
87,6
0,2
80,7
0,2
die Berechnung des Schallschwächungskoeffizienten
des Materials möglich. Hierbei ist A
der Ausdehnung x
1
zum Körper der Ausdehnung x
1/2 in Formel (3) ergibt sich aus dem doppelten Weg
des Schalls beim Impuls-Echo-Verfahren und fällt bei
Durchschallung (Sender und Empfänger getrennt) weg.
5
nach
L
Schallgeschw.
longitudinal [m/s]
[m/s]
2685
2684
2695
2653
2687
2610-2750
2309
2281
2296
2220-2380
die zum Körper
1
bestimmte Amplitude und A
gehörende. Der Faktor
2
(1)
∆c
18
18
13
48
25
16
17
19
die
2

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