Устройство для измерения сил,действующих на испытуемую конструкцию

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ;КОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Соеэ Соеетсння

Соцналнстнчесннк

Республнк (u>879300 (61) Дополнительное к авт. свид-ву. (22) Заявлено 27.02. 80 (21) 2894414/25-28 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл з

G 01 В 17/04

ГосударственныЯ комитет

СССР но делам нзобретеннЯ н открытнЯ (23) Приоритет Опубликовано 0 l1181. Бюллетень Й9 41 (53) УДК 531. 78. 2:

539 3 (088 8) Дата опубликования описания 07. 11. 81 (72) Авторы изобретения

С. И. Ткаченко и В. Т. Фокин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ

НА ИСПЫТУЕМУЮ КОНСТРУКЦИЮ

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему контролю и может быть использовано для регистрации как местной, так и общей потери устойчивости сложных конструкций в случае, когда визуальное наблюде-. ние за испытуемым объектом или применением других способов констатирования критического состояния невозможны

Известно устройство для измерения сил, действующих на испытуемую конструкцию, содержащее генератор поверхностных акустических волн, образованный двумя удаленными друг от 15 друга преобразователями, установленными на пьезоэлектрических подложках, испытывающих под действием измеряемой силы упругую деформацию и подключенных к усилителю. Частота генератора 20 является функцией измеряемой силы111, Однако это устройство не может обеспечить прогнозирование критической силы, действующей на конструкцию, и регистрирование начальных стадий по-25 тери ее устойчивости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения сил, действующих на конструкцию, содержащее воз- 30 будитель акустических волн и приемник с пьезоэлементом 121.

Однако это устройство также не обеспечивает прогнозирования критической силы, действующей на конструкцию, и регистрацию начальных стадий потери ее устойчивости.

Целью изобретения является обеспечение прогноза критической силы, действующей на конструкцию, и регистрации начальных стадий потери ее устойчивости.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными многоканальным усилителем, детектором,.сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала и не менее чем двумя дополнительными пьезоэлементами, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волн, и электрически связанными с соответствующими входами усилителя.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит возбудитель 1 акустических волн, включающий в себя ультразвуковой генератор 2, к которому подключен преобразователь 3, установленный на пьезоэлектрической

879300 подложке, прикр пленной к испытуемой конструкции 4.

На конструкции 4 прикреплен приемник 5 акустических волн с тремя пьезоэлементами 6-8, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волны, с целью непопа- дания хотя бы одного из трех чувствительных элементов в зону впадины стоячей акустической волны, распространяющейся в конструкции 4.

Устройство снабжено последователь- о но соединенными трехканальным усилителем 9, детектором 10, сумматором 11 и блоком 12 регистрации экстремума выходного сигнала. Пьезоэлементы 6-8 приемника 5 электрически связаны с 15 входами соответствующих каналов усилителя 9.

Блок 13 служит для управления механизмом нагружения конструкции 4.

Устройство работает следующим образом.

П и нагружении испытуемой конструкции 4 силой P в начальных стадиях потери устойчивости, т.е. при критических значениях силы Р, пьезоэлементы

6-8 приемника 5 фиксируют экстремальное значение акустического сигнала и передают его через усилитель 9, детектор 10, сумматор 11 на блок 12 регистрации экстремума выходного сигнала, который при перемене знака про- >О изводной по времени функции сигнала сумматора выдает управляющий сигнал на выключение блока 13, управляющего механизмом нагружения конструкции силой P.

Величина нагрузки P в момент срабатывания блока 12 регистрации является критической.

Использование описанного устройства позволит проводить неразрушающие испытания преимущественно на местную потерю самого широкого ряда сложных конструкций машиностроения, авиационной промышленности, строительства при различных видах статических испытаний.

Формула изобретения

Устройство для измерения сил,действующих на испытуемую конструкцию, содержащее возбудитель акустических волн и приемник с пьезоэлементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения прогноза критической силы, действующей на конструкцию, и регистрации начальных стадий потери ее устойчивости, оно снабжено последовательно соединенными многоканальным усилителем, детектором, сумматором и блоком регистрации экстремума выходного сигнала и не менее чем двумя дополнительными пьезоэлементами, удаленными друг от друга на расстояние, не равное половине длины волны, и электрически связанными с соответствующими входами усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Великобритании

Р 1486155, кл. Н 4 D ° 1978.

2. Заявка Великобритании

Ф 1488155, кл.Н 4 О, 1978 (прототип).

879300.-1 р

Составитель О..Мельников

Техред А.Бабинец Корректор С. Шекмар

Редактор H.Ãîõôåëüä

Тираж 645 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9697/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужтород, ул. Проектная,4