Установка для измерения акусти-ческих параметров твердых тел

 

00794484

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юз Советских

С иалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.79 (21) 2746143/25-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М Кл з

G 01N 29/00

-= 1

Государственный KoMHTQT

СССР по, делам иеобретеиий и открытий (53) УДК 534.232 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. П. Рындюк, В. В. Минченко и Л. А. Милюхина (71) Заявитель Институт коллоидной химии и химии воды АН Украинской ССР (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Изобретение относится к исследованиям физико-механических свойств твердых тел в диапазоне звуковых частот и может быть использовано для изучения зернограничных явлений в конструкционных материалах и композициях и их реологического поведения как при высоких, так н при низких температурах и давлениях.

Известна установка для измерения коэффициента затухания звука, содержащая 10 генератор звуковых волн, электромеханический преобразователь, передающий образцу через нить подвеса энергию возбуждения в виде механических колебаний, пьезоприемник, преобразующий колебания об- 15 разца в электрические сигналы, усилитель, осциллограф, дискриминаторы верхнего и нижнего порогов, пересчетные устройства, кварц-генератор и декатронный счетчик (1), С помощью этой установки можно изу- 20 чать материалы с незначительным коэффициентом затухания звука, например металлы и их сплавы. Измерение коэффициента затухания звука в материалах с большими значениями последнего, например, в неспе- 25 ченных керамических массах, невозможно вследствие того, что амплитуда сигнала на выходе слишком мала и не может быть выделена из фона. Следовательно, недостатком установки является ее низкая чувстви- 30 тельность применительно к дисперсным керамическим массам.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для измерения модуля упругости, содержащая генератор, подключенный к нему возбудитель колебаний, соединенный гибкой связью через образец с приемником колебаний, включающим пьезоэлемент, который подключен через усилитель и дискриминатор к пересчетному устройству (2).

Недостаток известного устройства состоит в низкой чувствительности.

Целью изобретения является повышение чувствительности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установку введен металлический стержень на призматической опоре, одним концом жестко соединенный с пьезоэлементом, а другим — с гибкой связью.

На чертеже представлена структурная схема установки.

Образец 1 фиксируют на двух гибких связях 2, одна из которых связана с возбудителем колебаний 3 и генератором 4, а другая — с установленным на опоре 5 металлическим стержнем 6, который жестко закреплен с пьезоэлементом 7; последний связан электрической связью с усилителем, состоящим из предусилителя 8 и электрон794484

Формула изобретения

Составитель В. Валуев

Техред А. Камышникова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Б. Федотов

Заказ 205/7 Изд. № 146 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ного усилителя 9, осциллографом 10, частотомером 11, дискриминатором 12 и пересчетным устройством 13.

Установка работает следующим образом. 5

Электрические сигналы звуковой частоты с генератора 4 поступают на возбудитель колебаний 3, преобразующий их в механические колебания образца 1. С другого конца образца затухающие колебания через 10 гибкую связь поступают на металлический стержень 6 приемника колебаний. Отсутствие посторонних механических колебаний в данной установке позволяет получить на пьезоэлементе 7 электрические сигналы с 15 большой степенью достоверности, которые затем усиливаются предусилителем 8. Чувствительность приемника можно изменять путем изменения положения упора 5. С выхода приемника колебаний электрические 20 колебания поступают на электронный усилитель 9, а также на осциллограф 10, частотомер 11, откуда далее идут на дискриминатор 12 и пересчетное устройство 13, где

11роисходит подсчет количества колебаний 25 от амплитуды А1 до А /2.

Использование в данной установке металлического стержня, имеющего жесткую связь с пьезоэлементом, позволяет на 1 — 2 порядка снизить амплитуду заданных колебаний (с 50 — 80 до 3 — 5 мВ), что равнозначно существенному расширению пределов изучения реологических и зернограничных явлений. В результате получена возможность исследования материалов, обладающих недостаточной прочностью и большим коэффициентом затухания звука.

Установка для измерения акустических параметров твердых тел, содержащая генератор, подключенный к нему возбудитель колебаний, соединенный гибкой связью через образец с приемником колебаний, включающим пьезоэлемент, подключенный через усилитель и дискриминатор к пересчетному устройству, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности установки, в нее введен металлический стержень, установленный на призматической опоре, одним концом жестко соединенный с пьезоэлементом, а другим — с гибкой связью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жаров Ю. Д., Трокин Ю. А., Васильев А, А. и др. Определение внутреннего трения и модуля упругости металлов при малых амплитудах. В сб. «Релаксационные явления в металлах и сплавах», Металлургиздат, 1963, с. 221 — 225.

2, Кашталян Ю. А. Характеристики упругости материалов при высоких температурах, изд-во «Наукова думка», Киев, 1970, с. 40 (прототип).