Устройство для измерения коэффициента пуассона материала

 

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА МАТЕРИАЛА, содержащее генератор, аттенюатор и пьеэопреобразователь в виде электроизолированных пьезопластин, на противоположных гранях каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, пьезопластины размещены одна под другой, а нижняя снабжена дополнительной парой равных по площади электродов, подключенных во взаимно противоположной полярности.

„„SU„,. I 158928 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц G 01 И 33/.38; С 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОИ ЕТЕНИй И ОТНРЫТИй (21) 3706362/29-33 (22) 27 ° 02.84 (46) 30.05.85. Бюл. В 20 (72) Ю.И.Мустафин, В.А;Селезень, Е.А.Диденко и 3.3.Иуслимов (7f) .Днепропетровский инженерно-стро ительный институт (53): 620. 179.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 210503, ки. В 06 В 1/06, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

У 794485, кл. G 01 и 29/00, 1981 (прототип) .. (54) (5?) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА ИАТЕРИАЛА, 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 н 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 во

С2 взаимно противоположной полярности. Е

1158928

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано для контроля твердения бетона, например, для выбора оптимального режима формо.ваннФ изделий.

Известно устройство для измерения коэффициента Пуассона, содержащее генератор и ультразвуковой искатель, выполненный в виде системы электри- 16 чески изолированных пьезопластин, электроды которых подключены к генератору синусоидальных сигналов, сдвинутых по фазе fi/2 (1) .

Недостаток данного устройства сос- 15 таит в сложности измерения, обусловленной необходимостью подачи сигналов, сдвинутых по фазе на 3 /2. При преобразовании иэгибных или поперечных колебаний, совешаемых излучате- 20 лем, в поверхностные колебания, в излучаемом сигнале появляется продольная составляющая, что также затрудняет проведение измерений.

Наиболее близким к изобретению 25 является устройство для измерения коэффициента Пуассона материала, содержащее генератор, аттенюатор и пьезопреобразователь в виде элект.роизолированных пьеэопластин, на про- ЗО тивоположных гранях. каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор $2) .

Однако это устройство характеризуется низкой точностью измерения, обусловленной наличием продольной составляющей в выходном сигнале н малой мощностью акустического сигнала, передаваемого через волновод в исследуемую среду, что затрудняет .получение необходимой информации. ,.Кроме того, при контроле слабоструктурированных сред параэитная продольная составляющая суммарного сигнала намного превьппает по амплитуде полезный сигнал.

Цель изобретения — повьппение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для.измерения коэффициента Пуассона материала, содержащем генератор, аттенюатор и пьезопреобразоьатель в виде электроизолированных пьезопластин, на цротивоположных гранях каждой из которых размещена 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 — зависимость коэффициента Пуассона .от относительного времени твердения бетона.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальных 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 электролы пьезолластины 4 подключены к выходу генератора 1 через аттенюатор 5.

Устройство работает следующим образом

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 ьезопластины 2 изготовлены равными по площади, чтобы обеспечить равенство энергий деформаций сжатия и растяжения, Под действием электрического сигнала одна половина пластины 2 испытывает деформацию сжатия (растяження), а другая половина пластины 2 — деформацию растяжения (сжатия). Деформации противоположных знаков передаются в материал (бетонную смесь) 3, где в результате их взаимодействия возникает поперечнан (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 и /2. В результате взаимодействия продольной и поперечной деформации, сдвинутых относительно друг друга по фазе на fl/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 возр

ОХ

Составител1ь Д.Хепурншвили

Редактор Е. Копча Техред С. Йовжий Корректор А.Зимокосов

Заказ 3579/44. Тираж 897 Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открмтяй

333035 Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 . филиал ППП "Иатент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

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 при возникновении на поверхности материала поверхностной (рэлеевской) волны.

Формирование nîâåðõíoñтной волны непосредственно в исследуемой бетон- ной смеси позволяет. исключить возникновение продольной составляющей в нз158928 4 лучаемом сигнале, которая возникает при передаче сигнала через. границу раздела сред.

Предлагаемое устройство позволяет по изменению коэффициента Пуассона контролировать кинетику твердения бетона в условиях заводского изготовления изделий.

Точка А (фиг. 2) соответствует.

1о завершению в основном формировании пространственного каркаса коагуляцион-, ной структуры. Контроль твердения бетона непосредственно на технологической линки дает возможность оперативно определять оптимальное время приложения активациониого воздействия, например повторного вибрирования.