MISURAZIONE DEL TEMPO DI PROPAGAZIONE

La misura ultrasonica della velocità del suono consiste in pratica nella determinazione di due grandezze meccaniche: la lunghezza del cammino acustico geometrico e il tempo impiegato da un impulso a percorrerlo. Un generatore di funzioni eccita il trasduttore piezo-ceramico con un treno d’onda di dieci cicli aventi una frequenza portante di circa 5 MHz e un’ampiezza di 10 V_p-p; il trasduttore emette simultaneamente, dalle due facce, due impulsi acustici che si propagano in direzioni opposte. Ciascun treno d’onda, incidendo sul riflettore posto all’estremità della cella ultrasonica, produce un eco. Il trasduttore riceve l’eco acustico generato e lo trasforma in un impulso elettrico. L’intero segnale viene quindi campionato a 4 GS/s da un oscilloscopio digitale. I dati acquisiti sono trattati con un algoritmo di analisi basato sulla funzione di correlazione esistente fra il segnale associato al primo eco dovuto al riflettore più vicino e a quello associato al primo eco generato dal riflettore più lontano (vedi figura 1). In questo modo si ottiene il ritardo temporale esistente fra i due echi analizzati.

Figura 1 – Funzione di correlazione