Устройство для измерения коэффициента пуассона материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 И 33/38; С 01 ГОСУЯМРСТВЕННЬй КОМИТЕТ СССПО ДЕЛДМ ИЗОВй-:ТЕНИй И ОТНРЫТ ЗОБРЕТЕН ИДЕТЕ ЛЬСТВ(прототип),. ь,о-стро . 4.СССР81 Х ОПИСАНИ АВТОРСКОМУ ЯО 1158928А(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФЩИЕНТА ПУАССОНА МАТЕРИАЛА, содержащее генератор, аттенюатор и пьеэопреобразователь в виде электроиэолированных пьезопластин, на противоположных гранях каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, пьезопластины размещены одна под другой, а нижняя снабжена дополнительной парой равных по площади электродов, подключенных воФ взаимно противоположной полярности.Изобретение относится к промышленности строительных материалов иможет быть использовано для контроля твердения бетона, например,для выбора оптимального режима формо.ваннФ изделий.Известно устройство для измерениякоэффициента Пуассона, содержащеегенератор и ультразвуковой искатель,выполненный в виде системы электрически изолированных пьезопластин,электроды которых подключены к генератору синусоидальных сигналов,сдвинутых по фазе Я 2 11,Недостаток данного устройства состаит в сложности измерения, обусловленной необходимостью подачи сигналов, сдвинутых по фазе на 3 /2. Припреобразовании иэгибных или поперечных колебаний, совешаемых излучателем, в поверхностные колебания, в излучаемом сигнале появляется продольная составляющая, что также затрудняет проведение измерений.Наиболее близким к изобретению 2является устройство для измерениякоэффициента Пуассона материала,содержащее генератор, аттенюатори пьезопреобразователь в виде элект.роизолированных пьеэопластин, на про- ЗОтивоположных гранях. каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор 2,Однако это устройство характеризуется низкой точностью измерения,обусловленной наличием продольнойсоставляющей в выходном сигнале нмалой мощностью акустического сигнала, передаваемого через волноводв исследуемую среду, что затрудняет, Кроме того, при контроле слабоструктурированных сред параэитная продольная составляющая суммарного сигналанамного превышает по амплитуде полезный сигнал,Цель изобретения - повышение точности измерения,Поставленная цель достигается ЗОтем, что в устройстве для.нзмерениякоэффициента Пуассона материала,содержащем генератор, аттенюатор ипьезопреобразоьатель в виде электроизолированных пьезопластин, на нро- Итивоположных гранях каждой из которыхразмещена пара электродов, подключен-.ных к генератору через аттенюатор,пьезопластины размещены одна под другой, а нижняя снабжена дополнительной парой равных по площади электродов, подключенных во взаимно противоположной полярности,На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения коэффициента Пуас-,сона бетона; на фиг, 2 - зависимостькоэффициента Пуассона .от относительного времени твердения бетона.Устройство содержит генератор 1сннусоидальных колебаний, выход ко-.торого соединен с электродами пьезопластины 2, расположенной на поверхности бетонной смеси 3, причем электроды пьезолластииы 2 подключены к выходу генератора 1 во взаимно противо-.положной полярности. а электролыпьезолластины 4 подключены к выходугенератора 1 через аттенюатор 5.Устройство работает следующимобразом При проведении измерений электрический сигнал с выхода генератора 1 поступает на электроды пьезопластин 2 и 4. Электроды пьезопластины 2 подключены к выходу генератора 1 во взаимно противоположной полярности. Две пары электродов пьезопластины 2 изготовлены равными по площади, чтобы обеспечить равенство энергий деформаций сжатия и растяжения, Под действием электрического сигнала одна половина пластины 2 испытывает деформацию сжатия (растяжения), а другая половина пластины 2 - деформацию растяжения (сжатия). цеформацни противоположных знаков передаются в материал (бетонную смесь) 3, где в результате их взаимодействия возникает поперечная (сдвиговая) деформация. Продольные колебания пьезопластины 4, пройдя через пластину 2, достигают поверх ности бетонной смеси 3 с задержкой, обусловленной временем прохождения через пластину 2, Задержка равна 1/4 длины волны или )1/2, В результате взаимодействия продольной и поперечной деформации, сдвинутых относительно друг друга по фазе на Й 2, на поверхности бетонной смеси 3 возникают. поверхностные колебания. Оптимальное отношение продольной и поперечной деформации, необходимое для возбуждения поверхностных колебаний, устанавливается с помощью аттенюатора 5 Величина отношения продольной н поперечной деформации, при которой возс орректор А,З 44. Тираж 897 Подпи КИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открмтяй 5, Москва, Ж, Раущская ваб., д,каэ 357 33ород, ул,Проектная 3 1 буждаются поверхностные колебания, однозначно связана со значением коэффициента Пуассона бетонной смеси, что позволяет определять коэффициент Пуассона по отношению электрических сигналов, генерирующих соответствую-, щие деформации, т.е. по предварительно отградуированному. аттенюатору 5,Значение коэффициента Пуассона определяется по величиие ослабления сигнала аттенюатором 5 прн возникновении на поверхности материала поверхностной (рэлеевской) волны.Формирование поверхностной волны непосредственно в исследуемой бетон- ной смеси позволяет. исключить возникновение продольной составляющей в нз 158928 4лучаемом сигнале, которая возникаетпри передаче сигнала через границураздела сред.Предлагаемое устройствопозволяетпо изменению коэффициента Пуассонаконтролировать кинетику твердениябетона в условиях заводского изготовления изделий,Точка А (фиг. 2) соответствует.10 завершению в основном формированиипространственного каркаса коагуляцион-,ной структуры. Контроль твердения бетона непосредственно на технологической линии дает возможность оперативно определять оптимальное время приложения активациониого воздействия,например повторного вибрирования.