Устройство для контроля медленно нарастающих механических напряжений

 

Цель изобретения - повышение точности измерений. Это достигается тем, что устройство для измерения медленно нарастающих механических напряжений содержит пьезоэлемент 1, пластины 2-5, нижнюю крышку 6 и верхнюю крышку 7. Пластины 2-5 предварительно подвергают первичному нагружению до различных уровней напряжений О;. Устройство помещают в сплошную твердеющую среду. Со стороны среды на него действует нарастающее во времени напряжение. По достижении напряжением в среде значения первичного нагружения происходит скачкообразное увеличение суммарной акустической эмиссии в пластине 2, регистрируемой пьезоэлементом 1. При дальнейшем увеличении напряжений ск.ачки t суммарной акустической эмиссии происходят и в других пластинах 3-5. По моменту скачка акустической эмиссии определяют превышение напряжением в среде заданного значения GJ . Необходимое количество пластин определяется требуемым количеством уровней контроля. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g С 01 L 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPH ГКНТ СССР (21) 4692205/1О (22) !5 .05.89 (46) 07.05.91 ° Бил. Р 17 (71) Московский горный институт (72) В,Л,Икуратник, К,Г.Лыков и В.С.Ямщиков (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1! 4789, кл . С 01 L 9!08, 1 957 . (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕДЛЕН"

НО НАРАСТАРТ1ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯжЕНИй (57) Цель изобретения — повышение точности измерений. Это достигается тем, что устройство для измерения медленно нарастающих механических напряжений содержит пьезоэлемент 1, пластины 2-5, нижнюю крышку 6 н верхнюю крышку 7. Пластины 2-5 предвари..ЯО 1647306 А 1

2 тельно подвергают первичному нагружению до различных уровней напряжений О, . Устройство помещают в сплошную твердеющую среду. Со стороны среды.на него действует нарастающее во ", времени напряжение . По достижении напряжением в среде значения первичного нагружения происходит скачкообразное увеличение суммарной акусти-.. ческой эмиссии в пластине 2, регистрируемой пьезоэлементом 1 . При дальнейшем увеличении напряжений скачки суммарной акустической эмиссии происходят и в других пластинах 3-5. По моменту скачка акустической эмиссии определяют превышение напряжением в среде заданного значения G;. Необходимое количество пластин определяется требуемым количеством уровней контроля. 2 ип.

f 647306

Изобретение относится к области измерительной техники„ предназначено для контроля медленно нарастающих механических напряжений и может быть использовано, например, в горной промышленности для контроля за динамикой напряженного состояния в твердеющих закладочных материалах.

Целью изобретения является повы- 10 шение точности контроля-путем увели чения количества уровней контроля.

На фиг.1 представлена конструкция устройства; на фиг.2 — график изменения суммарной акустической эмиссии, 15 регистрируемой на выходе пьезоэлемента, во времени, устройство для измерения медленно . нарастающих механических напряжений содержит дисковый пьезоэлемент l, к 20 плОским поверхностям кОторОго при клеены первые верхняя 2 и нижняя 3 пластины, к которым приклеены соответственно вторые верхняя 4 и нижняя

5 пластины. Кажцая из пластин 2-5 -.25 до склейки в единьп с пьезоэлементом 1 пакет подвергается чеханическо му нагружению до уровня напряжений

5;,(з, G .-.., )4 соответственно, Количество пластин может быть большим в соответствии с числом и уровней контроля.

Пьезоэлемент 1 совместно с пластинаши 2-5 помещен в защитйый корпус, состоящий из нижней 6 и верхней

7 крышек. Пьезоэлемент 1 двужильным кабелем 8 связан с прибором для регистрации суммарной акустической эмис сии .(не показан). устройство для контроля медленно 4Q нарастающих механических напряжений работает следующим образом.

После помещения преобразователя в сплошную твердую (твердеющую) среду на его нижнюю 6 и верхнюю 7 крьпшси 45 начинают действовать нарастающие во времени напряжения (фиг.f, стрелки), Поскольку устройство представляет собой единую жесткую конструкцию, то испытываемые крышками 6 и 7 напря- 50 жения будут также испытываться всеми пластинами 2-5 и пьезоэлементом 1 .

Как только уровень напряжений, испытываемых устройством, достигнет значения С,, в пластине 2 произойде 55 скачкообразное увеличение суммарной акустической эмиссии, которая преобразуется пьезоэлементом 1 в электрический сигнал, регистрируемый измерительным прибором (фиг,2, график), Указанный скачок суммарной акустической эмиссии произойдет в некоторый момент времени t .

При дальнейшем увеличении напряжений и достижении ими (в момент времени t ) значения G скачкообразное увеличение суммарной акустической эмиссии будет иметь место в пластине

3. В моменты времени t3 и t измеряемое напряжение достигнет значений и G4 что вызовет скачки суммарной акустической эмиссии в пластинах

4 и 5 соответственно.

Таким образом, график изменения суммарной акустической эмиссии во времени будет отражать возрастание напряжений, действующих на устройство, поскольку каждому скачку суммарной акустической эмиссии может быть со« поставлено известное значение напряжений.

Необходимое количество накладок в устройстве определяется поставленной задачей и требуемой разрешающей способностью контроля. Так, например, если задачей контроля является сигнализация о превышении напряжения некоторого критического уровняб, то устройство должно содержать одйу пластину, подвергнутую предварительному механическому нагружению (71

= („ . С увеличением количества пластин уменьшается интервал дискретиза ции отсчетов и соответственно растет разрешающая способность контроля напряжений, I

Применение данного устройства Ц позволит повысить точность измерений нарастающих механических напряжений в твердеющей среде за счет исключения влияния акустических помех и изменяющихся во времени физико-механических свойств среды на параметры регистрируемого акустического сиг-. нала.

Формула изобретения

Устройство для контроля медленно нарастающих механических напряжений, содержащее дисковый пьезоэлемент, помещенный в корпус с,силопередающими кружками, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля путем увеличения количества уровней контроля, оно снабжено v металлическими пластинами по

Составитель А.Засимов

Техред С.Мигунова Корректор Л.Патай

Редактор Л.Гратилло

Заказ 1391 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1647306 числу п уровней контроля, каждая иэ - акустический контакт с пьеэоэлеменкоторых подвергнута предварительному том и расположена между крышкой и механическому нагружению до заданно- пьезоэлементом ипи между крышкой

ro уровня напряжения, причем каждая ° и соответствующей пластиной. металлическая пластина приведена в