Устройство для измерения сил, действующих на испытуемую конструкцию

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИ;КОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Сфеэ Сфеетсннк Сфцналнстнчесннк Республнк(51)М. Кл з 6 01 В 17/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий: 539. 3 (088, 8) Дата опубликования описания 07. 11. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ,ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ИСПЫТУЕМУЮ КОНСТРУКЦИЮ Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему.контролю и может быть использовано для регистрации как местной, так и общей потери устойчивости сложных конструкций в случае, когда визуальное наблюдение за испытуемым объектом или применением других способов констатирования критического состояния невозможныИзвестно устройство для измерения сил, действующих на испытуемую конструкцию, содержащее генератор поверхностных акустических волн, образованный двумя удаленными друг от 15 друга преобразователями, установленными на пьезоэлектрических подложках, испытывающих под действием измеряемой силы упругую деформацию и подключенных к усилителю. Частота генератора 20 является функцией измеряемой силы 111,Однако это устройство не может обеспечить прогнозирование критической силы, действующей на конструкцию, и регистрирование начальных стадий потери ее устойчивости.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения сил, действующих на конструкцию, содержащее воз будитель акустических волн и приемник с пьезоэлементом 121.Однако это устройство также не обеспечивает прогнозирования критической силы, действующей на конструкцию, и регистрацию начальных стадий потери ее устойчивости.Целью изобретения является обеспечение прогноза критической силы, действующей на конструкцию, и регистрации начальных стадий потери ее устойчивости.Эта цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными многоканальным усилителем, детектором,.сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала и не менее чем двумя допол" нительными пьезоэлементами, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волн, и электрически связанными с соответствующими входами усилителя.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит возбудитель 1 акустических волн, включающий в себя ультразвуковой .генератор 2, к кото- роМУ подключен преобразователь 3, установленный на пьезоэлектрическойподложке, прикрпленной к испытуемой конструкции 4.На конструкции 4 прикреплен приемник 5 акустических волн с тремя пьезоэлементами 6-8, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волны, с целью непопа- дания хотя бы одного из трех чувствительных элементов в зону впадины стоячей акустической волны, распространяющейся в конструкции 4.Устройство снабжено последователь- ф но соединенными трехканальным усилителем 9, детектором 10, сумматором 11 и блоком 12 регистрации экстремума выходного сигнала. Пьезоэлементы 6-8 приемника 5 электрически связаны с 15 входами соответствующих каналов усилителя 9.Блок 13 служит для управления механизмом нагружения конструкции 4.Устройство работает следующим об- щ разом.П 1 и нагружении испытуемой конструкции 4 силой Р в начальных стадиях потери устойчивости, т.е. при критических значениях силы Р, пьезоэлементы 6-8 приемника 5 фиксируют экстремальное значение акустического сигнала и передают его через усилитель 9, детектор 10, сумматор 11 на блок 12 регистрации экстремума выходного сигнала, который при перемене знака про изводной по времени функции сигнала сумматора выдает управляющий сигнал на выключение блока 13, управляющего механизмом нагружения конструкции силой Р,Величина нагрузки Р в момент срабатывания блока 12 регистрации является критической.Использование описанного устройства позволит проводить неразрушающие испытания преимущественно на местную потерю самого широкого ряда сложных конструкций машиностроения, авиационной промышленности, строительства при различных видах статических испытаний.Формула изобретенияУстройство для измерения сил,действующих на испытуемую конструкцию,содержащее возбудитель акустическихволн и приемник с пьезоэлементом,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения прогноза критической силы, действующей на конструкцию, и регистрации начальныхстадий потери ее устойчивости, оноснабжено последовательно соединеннымимногоканальным усилителем, детектором, сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала ине менее чем двумя дополнительнымипьезоэлементами, удаленными друг отдруга на расстояние, не равное половине длины волны, и электрическисвязанными с соответствующими входами усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка ВеликобританииР 1486155, кл. Н 4 О 1978,2. Заявка ВеликобританииФ 1488155, кл.Н 4 О, 1978 (прототип).