Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в образцах волокон и нитей

Авторы патента:

G01N29/22G01H5 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Изобретение относится к акустическим методам исследования материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения погрешности вследствие прогиба образца под влиянием гравитационных сил и перекручивания и смещения образца в фиксаторах. Образец 16 нити укладывается в канавку 12 магнита 9 одного фиксатора 4. Образец 16 фиксируется в образованном канавками 12 отверстии под действием магнитных сил постоянных магнитов 9. Затем магниты 9 одного фиксатора 4 устанавливаются установочными поверхностями 10 на ферромагнитной контактной пластинре 8. Аналогичным образом осуществляется заправка образца 16 в другой фиксатор 4. Один из преобразователей 2 с помощью блока 6 излучения излучает ультразвуковые /УЗ/ колебания, которые проходят следующим акустическим трактом: первая пластина - первый фиксатор 4 - образец 16 - второй фиксатор 4 - вторая пластина 8. Поступившие через контактную поверхность 3 УЗ-колебания поступают на второй преобразователь и с него на блок 7 приема и измерения, с помощью которого производят определение скорости распространения УЗ-колебаний. 2 ил.

.Р (/

СОЮЗ CORETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4684084/28 (22) 24.04,89 (46) 15.07.91, Бюл. ¹ 26 (75) Ю.А.Мазов и С.Н.Манжелей (53) 620,179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1084669, кл. G 01 N 29/00, 1982.

Перепечко И,Н. Акустические методы исследования полимеров. M.; Химия, 1973, с.92 вЂ” 83, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОБРАЗЦАХ

ВОЛОКОН И (-(ИТЕЙ (57) Изобретение относится к акустическим методам исследования материалов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет искЛючения погрешности вследствие прогиба образца под влиянием гравитационных сил и перекручивания и смещения образца в фиксаторах. Образец. Ы,„, 1663537 А1

<с )с G 01 N 29/22 // G О1 (-(5/00

16 нити укладывается в канавку 12 магнита

9 одного фиксатора 4. Образец 16 фиксируется в образованном канавками 12 отверстии под действием магнитных сил постоянных магнитов 9. Затем магниты 9 одного фиксатора 4 устанавливаются установочными поверхностями 10 на ферромагнитной контактной пластине 8. Аналогичным образом осуществляется заправка образца

16 в другой фиксатор 4. Один из преобразователей 2 с помощью блока 6 излучения излучает ультразвуковые (УЗ) колебания, которые проходят следующим акустическим трактом: первая пластина вЂ” первый фиксатор 4 вЂ” образец 16 - второй фиксатор 4вЂ” вторая пластина 8. Поступившие через контактную поверхность 3 УЗ-колебания поступают на второй преобразователь и с него на блок 7 приема и измерения, с помощью которого производят определение скорости распространения УЗ-колебаний. 2 ил.

1663537

Изобретение относится к акустическим методам исследования материалов и может, былгь использовано при определении физико-механических характеристик образцов волокон и нитей по скорости распространения ультразвуковых (УЗ) колебаний, Целью изобретения является повыше ние точности измерений за счет исключения погрешности вследствие прогиба образца под влиянием гравитационных сил и перекручивания и смешения образца в фиксаторах.

На фиг,1 схематично представлено устройство для измерения скорости распространения УЗ-колебаний в образцах волокон и нитей; на фиг,2 вЂ” один из фиксаторов образца устройства.

Устройство для измерения скорости распространения УЗ-колебаний в образцах волокон и нитей содлержит основание 1, два пьезоэлектрических преобразователя 2 с контактными поверхностями 3, два фиксатора 4 образца и механизм 5 перемещения преобразователя 2. Устройство также содержит блок 6 излучения, соединенный с одним преобразователем 2, и блок 7 приема и измерения, соединенный с другим преобразователем 2. Кроме того, устройство содержит две контактные пластины 8 из ферромагнитного материала, Каждая пластина 8 закреплена на контактной поверхности 3 преобразователя 2. Фиксатор 4 образца выполнен в виде пары постоянных магнитов 9, Каждый магнит 9 выполнен с взаимно перпендикулярными установочной и фиксирующей плоскостями 10 и 11 соответственно. На фиксирующей плоскости 11 магнита 9 выполнена перпендикулярная установочной плоскости 10 канавка 12. Два хомута 13 осуществляют соединение преобразователей с основанием 1 таким образом, что их акустические оси соосны. Прокладки

14, расположенные между хомутом 13 и преобразователем 2, осуществляют электрическую и акустическую изоляцию последних один от другого, Излучающий преобразователь 2„соединенный с блоком 6, установлен на основании 1 с возможностью вертикального перемещения и фиксируется винтом

15. Приемный преобразователь 2, соединенный с блоком 7, установлен на основании 1 с возможностью вертикального перемещения посредством механизма 5, выполненного, например, в виде микрометрического винта, В ходе работы установочная плоскость 10 магнита 9 взаимодействует с пластиной 8, В ходе работы фиксирующие плоскости 11 магнитов 9 одного фиксатора

4 взаимодействуют одна с другой, поскольку на этих плоскостях 11 расположены раз5

55 ноименные полюса магнитов 9. Канавки 12 магнитов 9 предназначены для размещения образца 16 и в ходе работы ориентируются вертикально.

Устройство для измерения скорости распространения УЗ-колебаний в образцах волокон и нитей работает следующим образом, Образец 16 нити укладывается в канавку 12 магнита 9 и он смыкается фиксирующей плоскостью 11 с фиксирующей плоскостью 11 парного ему магнита 9 одного фиксатора 4.

Образец 16 фиксируется в образованном канавками 12 отверстии силами трения, создаваеMûMè давлением под действием магнитных сил магнитов 9. Диаметр образованного канавками 12 отверстия определяется из условия надежной фиксации образца 16 и составляет, например, для текстильных нитей 0,5 вЂ” 0,7 диаметра образца, Затем магниты 9 одного фиксатора 4 устанавливаются установочными поверхностями 10 на ферромагнитной контактной пластине 8. Аналогично осуществляется заправка образца 16 в другой фиксатор 4 и соединение последнего с соответствующей пластиной 8. Затем один из преобразователей 2 излучает с помощью блока 6 УЗ-колебания, Возбужденные УЗ-колебания через контактную поверхность 3 передаются пластине 8, фиксатору 4 и через него образцу

16. Пройдя через образец 16, УЗ-колебания поступают на другой фиксатор 4, пластину 8 и через контактную поверхность 3 вЂ” на приемный преобразвователь 2. После трансформации последним в электрический сигнал он поступает в блок 7, с помощью которого производится измерение скорости распространения УЗ-колебаний. В качестве преобразователей 2 используются, например, пьезоэлектрические преобразователи типа

ПШ-0,1-ПЗ1МС из комплекта ПРИЗ вЂ” 12, Расстояние между преобразователями устанавливается: грубо вЂ” с помощью перемещения хомута 13 по основанию 1 с последующим фиксированием винтом 15, точно вЂ” с помощью механизма 5 (микрометрического винта). Механизм 5 может быть также использован для обеспечения натяжения образца. 16.

Конструкция фиксатора при ее простоте обеспечивает достаточно надежный и стабильный акустический контакт с образцом.

Вертикальная конструкция устройства позволяет исключить фактическое искажение за счет исключения изгибной волны, Экспериментальные исследования показали, что коэффициент вариации при измерении скорости распространения УЗ-колебаний в образцах полимерных нитей и вольфрамовой

1663537 цг2

Составитель В.Гондаревский

Редактор К,Крупкина Техред М.Моргентал. Корректор И.Муска

Заказ 2263 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 и медной проволоки при использовании данного устройства не превышает 1,5, Формула изобретения

Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колеба- 5 ний в образцах волокон и нитей, содержащее основание, установленные на основании акустически соосно два пьезоэлектрических преобразователя с контактными поверхностями, механизм 10 перемещения пьезоэлектрического преобразователя, два фиксатора образца, соединенный с первым преобразователем блок излучения и соединенный с вторым преобразователем блок приема и измерения, о т--15 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя контактными пластинами из ферромаг-. нитного материала, закрепленными на контактных поверхностях преобразователей, каждый фиксатор образца выполнен в виде пары постоянных магнитов с взаимно перпендикулярными установочной и фиксирующей плоскостями; на фиксирующей плоскости магнита выполнена перпендикулярная установочной плоскости канавка и для каждой пары расположены разноименные полюса, установочная плоскость магнита предназначена для взаимодействия в ходе работы с контактной пластиной, фиксирующая плоскость предназначена для взаимодействия в ходе работы магнитов пары между собой таким образом, что канавка ориентирована вертикально,

Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в образцах волокон и нитей

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля

Способ определения пластической деформации материала // 1663494

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля и касается акустического способа измерения качества материала

Устройство для определения температурной зависимости модуля упругости материалов // 1652899

Изобретение относится к исследованиям физических свойств материала с помощью ультразвуковых колебании и может быть использовано для определения температурных зависимостей модулей упругости твердых тел

Акустическое устройство // 1652898

Изобретение относится к области неразрушающих средств и методов контроля , в частности к системам звуковидения

Способ определения параметров распределения дисперсной фазы суспензий по размерам // 1651194

Способ измерения параметров акустических сигналов в средах и устройство для его осуществления // 1651193

Изобретение относится к информационно-измерительной технике

Способ определения коэффициента поглощения ультразвука // 1649413

Изобретение относится к исследованию акустических свойств материалов и может быть использовано для определения коэффициента поглощения ультразвука

Способ определения коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в материале // 1647379

Изобретение относится к области неразрушающего контроля

Ультразвуковой эхоимпульсный толщиномер // 1647245

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к ультразвуковой измерительной технике, и может быть использовано для измерения толщины изделий

Способ определения скорости ультразвука в среде с изменяющимися параметрами // 1642366

Изобретение относится к ультразвуковым неразрушающим методам контроля и может быть использовано для измерения динамических параметров и %контроля процессов, проходящих в среде с изменяющимися параметрами

Способ измерения плотности критического тока образцов втсп- керамики // 2102771

Изобретение относится к способам измерения физических свойств ВТСП-материалов

Резонансная установка для определения кинетики структурообразования вяжущих материалов типа цемента // 2104517

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для исследования процессов твердения вяжущих материалов, например цементов

Способ определения коэффициента структурных напряжений // 2104518

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при определении коэффициента структурных напряжений вяжущей композиции для оценки, например, эффективности механического уплотнения

Устройство ультразвукового контроля материалов и изделий // 2106625

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Ультразвуковой способ измерения механических характеристик напряженно-деформированного состояния материала деталей конструкций // 2107288

Изобретение относится к области неразрушающих методов диагностики материалов и конструкций и может быть использовано для измерения напряженно-деформированного состояния (НДС) стержневых конструкций, болтовых и шпилечных резьбовых соединений при строительстве, монтаже и эксплуатации объектов ответственного назначения в различных отраслях промышленности и транспорта (тепловая и атомная энергетика, машиностроение, химическая и др.) Известен ультразвуковой (УЗ) способ контроля механических напряжений в твердых телах, заключающийся в излучении в изделие до приложения нагрузки и после приложения двух импульсов УЗ колебаний сдвиговых волн с взаимно-перпендикулярной ориентацией вектора смещения, измерении изменения их скоростей и вычислении величины напряжения по относительному изменению скорости УЗ колебаний и акустоупругому коэффициенту [1]

Ультразвуковой способ измерения механических напряжений при затяжке болтовых соединений // 2107907

Способ контроля состава однотипных изделий из двухфазного материала // 2111483

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в материаловедении для массового контроля состава (пористости) изделий одного форморазмера (например, из твердых сплавов WC-Co и электрических сплавов)

Способ акустического контроля состава однотипных изделий из двухфазного материала // 2111484

Изобретение относится к неразрушающим средствам анализа свойств материалов акустическими методами и может быть использовано для массового экспрессного контроля состава (пористости) двухфазных сплавов (например, твердых сплавов группы ВК одного форморазмера)

Ультразвуковой способ определения напряженно- деформированного состояния эксплуатируемых болтовых соединений // 2112968

Изобретение относится к неразрушающим методам диагностики материалов конструкций и может быть использовано для определения фактического напряженно-деформированного состояния (НДС) ранее затянутых болтовых соединений в конструкциях, находящихся в эксплуатации объектов ответственного назначения в различных отраслях промышленности и транспорта (тепловая и атомная энергетика, машиностроение, химическая и др.) и заключается в том, что в исследуемый затянутый болт вводят непрерывные УЗ-колебания на частоте основного резонанса стоячей волны, при этом амплитуду возбуждающих колебаний устанавливают на уровне, обеспечивающем в теле болта стоящую волну малой интенсивности, принимают в принятом сигнале, затем устанавливают амплитуду возбуждающих колебаний на уровне, обеспечивающем установление амплитуды стоячей волны на границе колебаний малой и конечной интенсивности, и измеряют амплитуды первой, второй и третьей гармоник, а о напряженно-деформированном состоянии материала болта и величине механических напряжений судят по отношениям амплитуд гармоник, измеренных при высоком уровне возбуждающих колебаний, к амплитуде колебаний стоячей волны, измеренной при низком уровне возбуждающих колебаний

Малогабаритный акустический микроскоп // 2112969