Устройство для определения механических свойств твердых тел

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения плотности грунта по амплитуде упругих, поперечных колебаний волновода, помещенного в исследуемый грунт. Цель - повышение технологических возможностей контроля за счет изменения плотности неоднородных грунтов. Устройство содержит ультразвуковой преобразователь, клиновой волновод, на торцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилитель и индикатор. Устройство снабжено соединенным с усилителем вторым ультразвуковым преобразователем, установленным на противоположной поверхности клинового волновода, а волновод выполнен в виде пластины. 1 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Г 01 1Я 29 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ности.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 3378221/25-28 (22) 05,01,82 (46) 23.10,89, Бюл, !!> 39 (71) Институт горного дела ордена

Ленина СО AH СССР (72) Е,И.Шемякин, М.В.Курленя, X.Á,Têà÷> В,В,Трубицын и В,Н,Опарин (53) 620.179.16(088,8) (56) Ржевский В.В., Ямщиков В ° С, Ультразвуковой контроль и исследования в горном деле. — М,: Наука, !

968, с, 46.

Ультразвук, M,: Советская энциклопедия, 1979, с, 61-63. (54)(57) 1. УС1 РОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ !ЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ

ТЕЛ, содержащее ультразвуковой преИэобре1 ение относится к неразрущающему контролю и может быть использовано для определения плотности грунта по амплитуде упругих, поперечных колебаний волновода, помещенного в исследуемый грунт, Из в ес тно ус тр ой с тв о для опр едел ения плотности грунта, содержащее излучатель ультразвуковых волн, генератор электрических сигналов, соединеигый с излучателем, приемник ультра >вуковых волн, усилитель и ин" дикатор> соединенные с приемником.

Однако это устройство имеет низкую точность измерения, что определяется неустойчивой зависимостью между скоростью распространения упругих воли и плотностью грунта, а

ÄÄSUÄÄ 1516948 А1

2 обраэоватсль, волиовод, на торцовой поверхности которого установлен преобразователь> генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, и последовательно соедииеннь|е усилитель и индикатор> о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщеиия технологических возможностей контроля за счет изменения плотности неоднородных грунтов, оно снабжено соединенным с усилителем вторым ультразвуковым преобразо» вателем, установленным иа противоположной поверхности волновода, а волновод выполнен в виде пластины.

2, Устройство по и, 1,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что волновод выполнен в виде клипа. также случайным попаданием аномалий в базу прозвучивания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения механических свойств твердый тел, содержащее ультразвуковой преобразователь> волновод, иа торцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилитель и индикатор, Однако известное устройство невозможно использовать для определения плотности неоднородных грунтов, особенно в процессе изменения этой плот1516948

Целью изобретения является расширение технологических возможностей контроля за счет изменения плотности неоднородных грунтов °

Эта цель; достигается за счет того, что устройство для определения механических свойств твердых тел, содер-. жащее ультразвуковой преобразователь, волновод, на торцовой поверхности ко- 10 торого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, сеединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилитель и индикатор, снабжено соединенным с усилителем вторым ультразвуковым преобразователем, установленным на противоположной поверхности волновода, а волновод выполнен в виде пластины, 20

Кроме того, волновод может быть выполнен в виде клина.

На чертеже представлено устройство для определения механических свойств твердых тел, 25

На волновод 1, выполненный в виде, например, пластины, с обеих торцовых сторон устанавливаются первый

2 и второй 3 ультразвуковые преобразователи 1 которые соединены соответственно с генератором 4 электрических импульсов, усилителем 5 и индикатором 6.

Устройство для определения механических свойств твердых тел-работает следующим образом, Волновод 1 с первым ультразвуковым преобразователем 2 и вторым преобразователем 3 устанавливают в грунт, При этом один иэ ультразвуко- 40 вых преобразователей должен быть расположен в массиве, а другой — вне

его, Является целесообразным использовать конкретные Аормы волновода в зависимости от производственных 4 условий, Так волновод в виде пласти-. ны позволяет определять среднюю со» ставляющую от усилий, действующих от прилегающего к поверхности пластины грунта, Однако такой волновод

50 сложно внедрять в грунт, он неудобен при транспортировании. Тем не менее площадь боковой поверхности

1 такого волновода на порядок больше площади поверхности торца, что поэволяет точно, Аиксировать направление усилий, действующих в грунте, Выполнение волновода в виде клина позволяет компенсировать изменение величины давления грунта, связанное с глубиной заложения волновода, особенно, вблизи поверхности. В волноводе 1, помещенном в исследуемый грунт, с помощью ультразвукового преобразователя 2 и генератора 4 электрических импульсов возбуждают упругие поперечные колебания. За° Г 1 тем с помощью ультразвукового преобразователя фиксируют зти колебания, подают на усилитель 5 и индикатор

6, На основании измерений определяют резонансную частоту волновода

1 и амплитуду колебаний на этой частоте, Затем уплотняют грунт любыми известными приемами и средствами, Вновь создают ультразвуковым преобразователем 2 упругие поперечные волны в волноводе 1. фиксируют их преобразователем 3, В силу того,что в процессе уплот нения грунта он с разной сипой обжимает волновод 1, то амплитуда поперечных колебаний волновода 1 на резонансной частоте резко изменяется. Обычно при уплотнении амплитуда колебаний падает. По разности амплитуд колебаний волновода 1 до уплотнения грунта и после его уплотнения определяют изменение плотности грунта, Устройство для определения механических свойств твердых тел позволяет измерять плотность неоднородных грунтов за счет установки другого . ультразвукового преобразователя на" против первого и выполнения волновода либо в виде пластины, либо в виде клина.!

516948

Составитель Г,Федоров

Редактор Н,Бобкова Техред А.Кравчук Корректор Л. Бескид

Заказ 6385/47 Тирам 789 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, !01