Преобразователь крутильных колебаний

О 9СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1)5 6 01 й 29/О ОЕ ПАТЕНТНОЕСР ГОСУДАРСТВ ВЕДОМСТВО (ГОСПАТЕНТ Е ИЗОБРЕТЕН ОПИСА К АВТОРСКОМУ ИДЕТЕЛЬСТВУ. на. пленки, Целью настоящего изобретения является повышение надежности контроля.Для достижения поставленной цели устройство, содержащее корпус, пьезоэлемент продольных колебаний, токопроводы, электрически связанные с пьезоэлементом, два параллельных между собой вала, дополнительно снабжено двумя звукопроводами, выполненными из идентичного материала в виде тел вращения, образующая которых параллельна оси вращения и установленными на валах на различных расстояниях, выбранных из соответствующего условия, причем пьезоэлемент выполнен плоским заданных размеров, акустическая ось параллельна осям звукопроводов, корпус частично заполнеч иммерсионной жидкостью, уровень которой выше нижних торцов рское а тепзвукопрово обьекта. 1 и б стью перемещения в плоскости осей, снажен также двумя звукопроводами из материалов с идентичными свойствамивыполненными в виде тел вращения, образующая которых параллельна оси вращения, каждый из которых установлен на соответствующем ему валу, расстояния Н 1 и Н 2 между рабочей поверхностью.пьезоэлемента и торцем первого и второго звукопроводав, соответственно, выбраны из условия:Н 1 - Н 2 = С 1 С 2/(2 Ь С 1),где Л С = С 1 - С 2,и С 2 - скорость распространения ультразвука (УЗ) в иммерсионной жидкости и звуко- ироводе; 1 - рабочая частота, причем пьезоэлементы выполнены плоскими, их Н к(71) Специализированное конструкто бюро с опытным производством Отдел лофизики АН УЗССР(56) 1,Авторское свидетельство СССР М 274730, кл. О 01 М 29/00, 1970.2.Авторское свидетельство СССР М 1310713, кл. 6 01 М 29/00. 1985, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ(57) Изобретение относится к акустической измерительной технике и может быть использовано при контроле физико;механических свойств различных протяженных объектов, таких как, например, нити, волокИзобретение относится к акустической измерительной технике и может быть использовано при контроле физико-механических свойств различных протяженных объектов, таких, как, например, нити, волок,на, пленки и т.п.Цель изобретения - повышение надежности контроля.Указанная цель достигается тем, что преобразователь крутильных колебаний.содержащий корпус; в котором установлен пьезоэлемент продольных колебаний, электрически связанные с ним токопроводы, два параллельных между собой вала, по крайей мере один из которых установлен на орпусе через упругий элемент с возможноно ниже контролируемогопоперечные размеры меньше расстояния между осями валов и больше расстояния между ближайшими друг к другу поверхностями вращения звукопроводов и установлены на корпусе под звуководами на одинаковом расстоянии от осей вращения, акустическая ось каждого пьезоэлемента ось параллельна осям звукопроводов, а корпус заполнен иммерсионной жидкостью, уровень которой выше нижних концов торцов звукопроводов, но ниже контролируемого объекта.На фиг.1 изображен преобразователь крутильных колебаний.Преобразователь крутильных колебаний содержит корпус 1, пьезоэлемент продольных колебаний 2, токопроводы 3.электрически связанные с пьезоэлементом, два параллельных друг другу вала 4 и 5, по крайней мере один из которых установлен на корпусе 2 через упругий элемент 6 с воэможностью продольного перемещения в плоскости осей валов, два звукопровода 7,8, выполненных в виде тел вращения, образующая которых параллельна оси вращения, и установленных на валах 4 и 5.Контролируемый объект 9 расположен в корпусе 1, который частично заполнен иммерсионной жидкостью 10, Кроме того, устройство содержит подшипники 11, Валы 4 и 5 установлены в корпусе 1 на подшипниках 11, что обеспечивает возможность вращения валов вокруг своей оси.Преобразователь крутильных колебаний работает следующим образом.Объект 9 контроля, например нить, вводится между звукопроводами 7 и 8 так, что его ось перпендикулярна оси вращения последних, В случае использования преобразователя в качестве излучателя на пьезоэлемент 2 через токопроводы 3 подаются электрические сигналы, Под их воздействием пьезоэлемент 2 совершает продольные колебания, которые через жидкость 10 частично передаются к звукопроводам 7 и 8, Благодаря тому, что последние установлены на различных расстояниях от рабочей поверхности пьезоэлемента, в зоне контакта звукопроводов 7 и 8 с обьектом 9 контроля, за счет разности фаэ колебаний в этих точках, равной л, формируется пара сил возбуждающая в обьекте крутильные коле бания.При перемещении объекта 9 вдоль его оси звукопроводы 7 и 8 вращаются вместе с валами 4 и 5 на подшипниках 11, исключая скольжение объекта 9 относительно звукопроводоо 7 и 8, а тем самым и генерирование в объекте 9 побочных шумовых51015 колебаний. При изменении толщины объекта звукопровод 7, установленный на корпусе 2, через упругий элемент б смещается в плоскости осей валов 4 и 5 и обеспечивает стабильный акустический контакт звукопроводов 7 и 8 с объектом 9. В случае использования преобразователя в качестве приемника, крутильньче колебания объекта 9 через звукопроводы 7 и 8 и иммерсионной жидкости 10 передаются пьезоэлементу 2 и трансформируются им в электрический сигнал, Излучая и принимая крутильные колебания объекта 9 контроля, например, нити, при помощи преобразователей крутильных колебаний измеряют параметры принятых колебаний и с их помощью оценивают физико-механические свойства обьекта 9 контроля,20 Формула изобретенияПреобразователь крутильных колебаний, содержащий корпус, в котором установлен пьезоэлемент продольныхколебаний, электрически связанные с ним25 токопроводы, два параллельных друг другувала, по крайней мере один из которых установлен на корпусе через упругий элементс возможностью продольного перемещенияв плоскости осей валов, о т л ич а ю щ и й 30 с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен двумя звукопроводами из материалов с идентичнымисвойствами, выполненных в виде тел враще- .ния, образующая которых параллельна оси35 вращения, каждый из которых установленна соответствующем ему валу, расстояниеН 1 и Нг между рабочей поверхностью пьезоэлемента и торцем первого и второго звукопроводов соответственно выбраны из40 условияН 1 - Нг = С 1 Сг/(2 Ь С 1),где Л С = С 1 - Сг,С 1 и Сг - скорость распространения ультразвука в иммерсионной жидкости и зоукопроводе;1 - рабочая часть пьезоэлемента,пьезоэлемент выполнен плоским, его поперечные размерь 1 меньше расстояния междуосями валов и больше расстояния междуближайшими друг к другу поверхностямивращения звукопроводов и установлен накорпусе под звукопрооодами на одинаковом расстоянии от осей вращения, егоакустическая ось параллельна осям звукопроводов, а корпус заполнен иммерсионнойжидкостью, уровень которой выше нижнихторцов звукопроводов, но ниже контролируемого объекта.1798619 оставитель О.Антоноеаехред М,Моргентал Корректор Н.Ре Редакто л. Гагарина, 101 аодственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужг П каз 768 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5