Устройство для измерения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для определения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов. Цель изобретения - уменьшение трудоемкое- - ти контроля за счет размещения приемных преобразователей на двух окружностях разных диаметров вокруг излучающего ультразвукового преобразователя . Устройство содержит раму 1, в центре которой закреплен излучающий преобразователь 2, а концентрически вокруг него на двух окружностях разного диаметра установлены приемные преобразователи в равном количестве на каждой окружности. Каждому приемному преобразователю одной окружности соответствует преобразователь ,- другой окружности, лежащей диаметрально противоположно относительно излучающего преобразователя. Приемные преобразователи установлены относительно осей, образующих квадранты круга с увеличивающимися углами на шаг А ot. В процессе измерения генератор ультразвуковых колебаний подает излучающий сигнал на излучающий преобразователь 2, который принимается приемными преобразователями 3-26 и подается на коммутаторы и далее на индикатор. 4 ил. § (/) ТкВаврант /5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (511 4 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СЕ(а! е

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:: " -, g

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4055590/25-28 (22) 21.01.86 (46) 23.07.87. Бюл. II! 27 (72) В.В.Бурминов и А.Ф.Шадов (53) 620.179 ° 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 830232 кл. С 01 N 29/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АНИЗОТРОПИИ АКУСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для определения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов. Цель изобретения — уменьшение трудоемкости контроля за счет размещения приемных преобразователей на двух окружностях разных диаметров вокруг излучающего ультразвукового преобразователя ° Устройство содержит раму 1, в центре которой закреплен излучающий преобразователь 2, а концентрически вокруг него на двух окружностях разного диаметра установлены приемные преобразователи в равном количестве на каждой окружности. Каждому приемному преобразователю одной окружности соответствует преобразователь другой окружности, лежащей диаметрально противоположно относительно излу-. чающего преобразователя. Приемные преобразователи установлены относительно осей, образующих квадранты круга с увеличивающимися углами на шаг Ь((,. В процессе измерения генератор ультразвуковых колебаний подает излучающий сигнал на излучающий преобразователь 2, который принимается приемными преобразователями 3-26 и подается на коммутаторы и далее на индикатор. 4 ил.

90 а !

3 С

45

nl — г +г

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения физикохимических и физико-механических

5 свойств аниэотропных композиционных материалов, в частности для определения разноплотности этих материалов.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости контроля за счет размещения 10 приемных преобразователей на двух окружHocтях разных диаметров.

На фиг.1 показано устройство для измерения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — размещение излучающего и двух приемных преобразователей, лежащих диаметрально противоположно; на фиг.4 — блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения аниэотропии акустических свойств волокнистых материалов состоит из рамы 1, в центре которой закреплен излучающий пре- 25 обраэователь 2, а концентрически вокруг него на двух окружностях разных диаметров расположены приемные преобразователи в количестве 24 шт.

Ультразвуковые преобразователи 3- 30

14 установлены на внутренней окружности, а на внешней окружности приемные преобразователи 15-26.

Количество приемных преобразователей может быть различным и опреде35 ляется по формуле где D !!! — шаг угла расположения приемных преобразователей относительно основы контролируемого материала (не показан) .

В частности, применительно к устройству (фиг.1) выбран шаг, равный

7,5, поэтому количество приемных преобразователей на каждой иэ окружностей равно 12 шт.

Раэноплотность контролируемого материала (не показан) измеряется на расстоянии 8 1, равном

55 где r - радиус внешней концентричес-! кой окружности, по которой размещены приемные преобразователи 15-26;

353 2

r — радиус внутренней концент2

pi«« .ской окружности, на которой размещены приемные преобразователи 3-14.

Приемные преобразователи 3-14 включительно расположены в четырех квадрантах рамы 1, образованных взаимно перпендикулярными осями симметрии, проходящими через центр излучающего преобразователя 2. При этом углы расположения приемных преобразователей отсчитываются от осей каждого квадранта по часовой стрелке и, в частности, составляют о,= ьф.для первого в первом квадранте приемного . преобразователя 3; К = 2 deaf для первого во втором квадранте приемного преобразователя 4; kz= Зд (, для первого в третьем квадранте приемного преобразователя 5; К,= 4!о для первого в четвертом квадранте приемного преобразователя 6; (= 5д! для второго в первом квадранте приемного преобразователя 7 и т.д.

Приемные ультразвуковые преобразователи на внешней концентрической окружности размещены аналогичным образом, образуя пары приемных преобразователей 3-15; 4-16; 5-17 и т.д., лежащих на общих с излучающим преобразователем 2 диаметрах внутренней и внешней окружностей.

Каждый преобразователь установлен в гнездах 27 рамы 1 с возможностью перемещения и поджатия к контролируемому материалу (не показан) с по-, мощью пружин 28, что позволяет про- иэводить измерения в изделиях с криволинейными поверхнсстями.

Блок-схема устройства (фиг.4) содержит генератор 29 ультразвуковых колебаний, соединенный с излучающим преобразователем 2 н приемными преобразователями 3-26, подключенные к приемным преобразователям 3-26 коммутаторы 30, соединенные с ними измерители 31 и 32 скорости ультразвуковых колебаний, блоки 33, 34 усреднения, арифметический блок 35 отношений, блок 36 управления и индикатор 37.

Устройство для измерения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов работает следующим обазом.

Перед началом измерения устройство устанавливается на контролируемое изделие (не показано) из волокнистых материалов так, чтобы размещенные на

1325353 раме 1 излучающий преобразователь 2 и приемные преобразователи 3-26, вставленные в гнезда 27, вошли в контакт с анизотропным контролируемым материалом за счет поджатия с помощью пружин 28. Одновременно генератор 29 ультразвуковых колебаний соединяется с излучающим преобразователем 2 и с приемныйи преобразователями 3-26. 10

После включения в работу генератор 29 подает в излучающий преобразователь 2 электрический сигнал, который трансформируется им и вводится в испытуемый материал (не показан). Приемные 15 преобразователи 3-26 принимают прошедшие по различным направлениям в материале ультразвуковые колебания и трансформируют их в электрические сигналы, которые подаются на коммута- 20 торы 30. Порядок работы всего устройства устанавливается командами с блока 36 управления.

Коммутаторы 30 подключают синхронно одноименные преобразователи к измерителям 31 и 32 скорости, с выхода которых сигналы поступают на блоки 33 и 34 усреднения, где происходит вычисление средней скорости ультразвука в материале. Сигналы с 30 блоков 33 и 34 усреднения поступают в арифметический блок 35 отношений, с выхода которого информационный сигнал поступает на индикатор 37. Синхронное управление работой устройства осуществляет блок 36 управления.

Формула изобретения

Устройство для измерения анизотропии акустических свойств волокнистых материалов, содержащее раму, в центре которой установлен излучающий преобразователь, а на равном расстоянии от него по кругу размещены приемные преобразователи поочередно в разных квадрантах круга с равномерно увеличивающимися углами относительно осей, образующих квадранты, на шаг Ь k, определяемый соотношением

2дч

ЬЫ

k где v — заданная погрешность измерения скорости ультразвука; — коэффициент, хар акт ериз ующий максимальную крутизну характеристики изменения скорости ультразвука в зависимости от направления распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом материале, отличающееся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости измерения, приемные преобразователи размещены на двух окружностях разных диаметров так, что приемные преобразователи образуют пары, лежащие диаметрально противоположно относительно излучающего преобразователя на разнь1х окружностях.

1325353

Составитель Л.Блохин

Техред Л.Сердюкова,Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Козориз. Заказ 3043/38 Тираж 7/6 Подпис ное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4