Способ измерения коэффициента пуассона и устройство для его осуществления

 

О П И С А Н И Е < >557з14

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союэ Советскин

Социалистические

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.76 (21) 2326071/28 с присоединением заявки №2326143/28 (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.05.77.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 18.06.77 (51) М. Кл.е

& 01 N 29/00

//G 01N 3/00

Государственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР па делам нзебретеннй н открытнй (53) УДК 620.172. .225 {088.8) (72) Авторы

Ю. И. Мустафин, В. Г. Бобыль и В. М. Глушенко

Днепропетровский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИБИЕНТА ПУАССОНА И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение может быть использовано в приборостроительной и других областях промышленности и относится к акустическим методам определения упругих свойств твердых тел. 5

Известен способ измерения коэффициента

Пуассона при возбуждении в исследуемом материале акустических колебаний двух типов и определении по известным аналитиче ким зависимостям коэффициента Пуассона (1)ip

Недостатком указанного способа является необходимость после проведения измерений вычислений для определения коэффициента

Пуасс она.

Наиболее близким решением к изобрете- }5 нию по технической сушности является спс соб для определения коэффициента Пуассона, заключаюшийся в возбуждении поверхностной волны в твердом теле, приеме продольной и поперечной компонент указанной волны и 20 измерений отношения амплитуд этих компонент.

Устройство, осуше твляюшее этот способ, состоит из излучаюшего тракта, содержашьго генератор электрических колебаний и 25 электроакустический преобразователь, и приемного тракта, содержашего компонентный датчик, сумматор и измеритель отношения амплитуд )2) .

Недостатками указанного способа и устройства являются невозможность проведе ния измерений с достаточной степенью то ности на криволинейных поверхностях и высокие требования к поверхности измеряемых материалов.

Цель изобретения - измерение коэффициента Пуассона на криволинейной поверхности.

Это достигается тем, что два электрических гармонических сигнала, сдвинутых о по фазе на 90, подают к преобразователю, преобразуюшему поступаюшне электрические колебания в продольные и поперечные колебания поверхности твердого тела, сдвинуо тые по фазе на 90, н по значению отношения амплитуд электрических колебаний, соответствуюшему экстремальному значению импеданса преобразователя, определяют коэф фициент Пуассона.

557314

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит последовательно ,соединенные генератор» фазосдвигающее устройство, индикатор и компонентный датчик, аттенватор, вход которого соединен с выхо- и дом генератора, а выход - со вторым входом компонентного датчика.

На чертеже представлена блок-схема пред- пагаемого устройства.

Выход генератора 1 синусоидальных колебаний соединен со входом аттенюатора 2 и фаэосдвигаюшего устройства 3, с выхода которого сигнал поступает на индикатор 4 и далее на один иэ входов компонентного датчика 5. Второй вход компонентного дап- 16 чика 5 соединен с выходом аттенюатора 2.

При проведении измерений электрический сигнал с выхода генератора 1 поступает на вход фазосдвигаюшего устройства 3, с выхода которого сигнал, сдвинутый по фазе на р

90, поступает на вход индикатора 4, измео ряюшего потребляемый. датчиком 5 ток, с

"выхода индикатора 4 сигнал поступает на один иэ входов компонентного датчика 5.

Выход генератора 1 соединен также со вхо- у дом аттенюатора 2, проградуированного в значениях величины коэффициента Пуассона.

С выхода аттенюатора 2 сигнал, изменяемый аттенюатором по амплитуде, поступает на второй вход компонентного датчика 5. 3О

Точка поверхности среды, находящаяся в контакте с компонентным датчиком, в результате деформации среды датчиком опи- сывает траекторию, изменяюшуюся от круговой к эллиптической. Параметры траекто- 85 рни точки в процессе деформации обуслоэ лены отношением амплитуд электрических сигналов, поступаемых на оба входа компонентного датчика.

При определенном отношении амплитуд 40 на поверхности исследуемой среды 6 возни. кают поверхностные колебания, это происходит при совпадении отношения продоль ной .и поперечной деформации среды с отно шением продольных и поперечных векторов @ в поверхностной волне для данного материала, что в, свою очередь, однозначно опред м ляется величиной коэффициента Пуансона исследуемой средьi.

При возбуждении повехностной волны иэменяется импеданс датчика 5, увеличивается потребляемый им ток в цепи, содержащей индикатор 4. Таким образом, по измеряемому индикатором 4 импедансу датчика 5 определяется коэффициент Пуассона, соответству юший отношению амплитуд . электрических синусоидальных сигналов, поступающих на входы компонентного датчика 5.

Формула изобретения

1. Способ измерения коэффициента Пуа сосна, заключающийся в том, что возбуждают продольные и поперечные механические колебании поверхности твердого тела электроакустическим преобразователем, например компонентным датчиком, и измеряют отноше ния продольной и поперечной компонент поверхностных колебаний, по которым определяют коэффициент Пуассона, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью измерения коэффициента Пуассона на криволинейной по верхности, два электрических гармонических

Ю сигнала, сдвинутых по фазе íà 90, подают к преобразователю, преобразующему поступающие электрические колебания в продольные я поперечные колебания поверхности твердо о го тела, сдвинутые по фазе на 90, и по значению отношения амплитуд элехтрических колебаний, соответствующему эхстремально му значению импеданса преобразователя, определяют коэффициент Пуассона.

2. Устройство по п. 1, содержащее пос ледовательно соединенные генератор, фа:юсдвигаюшее устройство, индихатор и ком.понентный датчик, аттенюатор, вход которо

ro соединен с выходом генератора, а выходсо вторым входом компонентного дачииа.

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Авторсхое свидетельство No.282721, G 01N 29/00, 1969.

2. Ультразвуковые технологические про цессы, оборудования и приборы контроля.

lIÄ 1975 г., стр. 63 65.

557314

Составитель В. Бадалян

Техред И. дсталош Корректор С. Болдижар

Редактор И. Бродская

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 841/57 Тираж 1 1р1 Подлисное

UHHHIlH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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