Устройство для измерения физикомеханических характеристик твердых тел

п 634192 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕЯДЬСТВУ,77 21 1292125.2 исоедннением заявки Гасударственный комитет Совета е 1 иннстроа СССР ао делаи изооретеннй и открытий)П ет(43) Опу юллетень Ме 43 овано 25.11.78,53) УДК 620.179 ,16 (088.8) исания 26.1.78 5) Дата опубл и кона ни я с 72) Авторы. иэобретени И, Мустафин и В. Г. Бобыль Заявитель пропетровский инженерно-строительный институт 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТВЕРДЫХ ТЕЛ Изобретение от тся к области нераэру-ожет быть использовано ициента Пуассона и мо. твердых тел с помощью роготель вязан с выходом последне о, и изношения амплитуд 21.достатками этого устройства являетсгочность измерения и невозможностьеменного измерения коэффициента Пи модуля Юнга. мери шаюшего контроля н для определения коэф дуля Юнга материало низкая однов асс она С цепью повышения точности и рания области применения усгройсгво снаподключенными к выходам сумматораненнь 1 ми последовательно смесителем и к иреже оедиммута. ом, второи вход которого связан с вь ге Недостатком этого устрой жность схем возбуждения итва является приема колеб счета характе нии двух тристик поИзвеспко механиче ов и сложиоростям. о устройствоких характ мерения физ ик твердых тел, овательно гене тных колебамланентный тор, вход кото содержа шее ратор ультр ний и разлу ультразвуко оеди пенн ь осг звуковых иатель, приемой датчик и верхненый к ум ультразвука.Известно устройство для определения фи. 5 зико- механических характеристик твердьх тел путем измерения скоростей распространения ме. ханических колебаний двух типов, например продольных и поперечных, а значение упругих постоянных рассчитывают по известным аналити О ческим зависимостям между ними и скоростями волн. Это устройство содержит датчики двух типов волн и схемы измерения скоростей 1. нератора, и фазометром, один вход которого свя. зан с выходом коммутатора, а другой - с од. ним из выходов сумматора, соответствующим поперечной составляющей измеряемого сигнала,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Оно состоит иэ генератора 1, излучателя 2, компонентного пьезоэлектрического датчика 3, жесткой связи 4 между излучателем и прием. ником, сумматора 5, смесителя 6, коммутатора 7 и фазометра 8, Позицией 9 на чертеже обо. значено контролируемое изделие.При работе устройства электрические колеба ния с выхода генератора 1 поступают на изпуИ 1 ИИПИ Заказ 6753/42 Тираж 1070 Подписное иниал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 наельповерхностных колебаний, который воз.бужлает механические поверхностные колебания, принимаемые компонентным пьезоэлектрическим датчиком 3. Излучатель и датчик расположены на поверхности исследуемого изделия 9 и связаныс жесткой связью 4.11 ринятый сигнал поступает с выхода приемйого компонентного датчика на вход сумматора 5, с выходов которого сигналы, соответствующие "по.перечной и "продольной" составляющим вектора деформации поверхности среды, поступают на на входы смесителя 6.С выхода смесителя сигнал поступает на один иэ входов коммутатора 7, на второй вход которога подается сигнал с выхода генератора. При изме. 1 у ренин модуля 10 нга (Е) на вход фазометра 8 че. реэ коммутирующее устройство подается сигнал с выхода генератора. Второй вход фазометра по стоянно соединен с выходом сумматора, соответ.ствукнцим "поперечной составляюшей измеряе. 39 мого сигнала. При измерении коэффициента Пу ассона на первый вход фазометра через комму.тирующее устройство подается сигнал с выхода смесителя.Использовать фазометр в качестве измерите ля отношения амплитуд позволяет тот факт, что разность фаз между поперечной и продольной составляющей вектора деформации в рэлеевской волне равна 90 , а по известному математическому выражению 36Д в 1 п 9 +А ь 1 п 1 АчлО+А ул 90 Ф,о МА сова +А собчт А со 50+А сов 90г г г ЛАг33 фаза сумматорного сигнала зависит от отношения амплитуд двух сигналов,Жзомет 1 т граиуируется в значениях величин измеряемого коэффициента Пуассона в соответсгвии с выражением. где Ч - показания фазометра в градусах.Определенные две упругие константы материала Е и,О позволяют по известным формулам теории упругости получить остальные упругие константы,Формула изобретения Устройство для измерения физико-механических характеристик твердых тел, содержащеесоединенные последовательно генератор ультразвуковых поверхностный колебаний и излучатель, приемный компонентный ультразвуковойдатчик и сумматор, вход которого связан свыходом последнего, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, оно снабжено подключенными к выходам сумматора и соединенными последовательно смесителем и коммутатором, второй вход которого связан с выходомгенератора, и фазометром, один вход которого свя.зан с выходом коммутатора, а другой - с одним из выходов сумматора, соответствующимпоперечной составляющей измеряемого сигнала.Илочники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР У 282721,кл, 6 01 М 29/00, 1969,2. Авторское свидетельство СССР 1 т 538285,кл. 6 О 1 ч 29/00, 1974.