PL61584B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 5X1971 61584 KI. 42 k, 45/05 MKP G 01 m, 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Zdzislaw Litke, Jan Koralewski, Wieslaw Bia¬ lek Wlasciciel patentu: Zaklady Wytwórcze Glosników „Tonsil", Wrzesnia (Polska) Sposób pomiaru dynamicznego modulu Younga i wspólczynnika tlumienia materialów nieferromagnetycznych zwlaszcza papieru, cienkich folii i laminatów Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru dynamicznego modulu Younga i wspólczynnika tlumienia materialów . nieferromagnetycznych zwlaszcza papieru, cienkich folii i laminatów.Znane dotychczas sposoby pomiaru tych wspól¬ czynników stosuja metode statyczna. Metoda ta szczególnie przy pomiarach materialów papiero¬ wych, folii z tworzyw sztucznych, laminatów obar¬ czona jest duzym bledem ze wzgledu na ich nie¬ wielki stopien elastycznosci oraz nie daje mozli¬ wosci pomiaru wspólczynnika tlumiennosci. W zna¬ nym przyrzadzie do pomiaru dynamicznego mo¬ dulu Younga E oraz wspólczynnika tlumiennosci „d", próbke w ksztalcie prostokatnego paska pobu¬ dza sie do drgan z generatora akustycznego. Drga¬ nia wlasne kilku czestotliwosci harmonicznych elementu badanego rejestrowane sa na automa¬ tycznym pisaku rejestrujacym.Wadliwosc tego sposobu pomiaru wynika z bez¬ posredniego pobudzania próbki jak i rejestrowania jej drgan przy pomocy elektromagnesów. Wymaga to w przypadku próbek nieferromagnetycznych przyklejenia na nich blaszek stalowych i umiesz¬ czenia ich na przeciw elektromagnesów.Sa to zasadnicze wady sposobu pomiaru jak i urzadzenia, które uniemozliwiaja pomiar próbek o masie porównywalnej z masa blaszek stalowych, co ma miejsce w przypadku materialów nieferro¬ magnetycznych, zwlaszcza papieru, folii i lamina¬ tów. 10 15 30 Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie wy¬ zej podanych niedogodnosci oraz zmniejszenie do minimum bledu pomiaru zwlaszcza przy pomia¬ rach omawianych parametrów dla membran prze¬ tworników elektroakustycznych, przy których do¬ kladna znajomosc wymienionych wielkosci jest ko¬ nieczna, gdyz parametry akustyczne sa scisle od nich zalezne.Cen zostal osiagniety przez opracowanie sposobu pomiaru opierajacego swe dzialanie na znanym pobudzeniu elementu badanego do drgan za pomo¬ ca dowolnego przetwornika np. magnetomecha- nicznego, oraz rejestracji tych drgan sposobem elektroakustycznym. » Istota sposobu pomiaru dynamicznego modulu Younga i wspólczynnika tlumienia materialów nie¬ ferromagnetycznych a zwlaszcza papieru, cienkich folii i laminatów przy pomocy pobudzenia ich do drgan akustycznych charakteryzuje sie tym, ze cis¬ nienie akustyczne fali dzwiekowej wywolanej drganiami wlasnymi badanej próbki materialu, proporcjonalne do mierzonych wspólczynników, re¬ jestruje sie za pomoca mikrofonu z sonda w po¬ staci cienkiej rurki, umieszczonego nad badana próbka w odleglosci wiekszej od amplitudy drgan tej próbki.Pomiar mierzonych parametrów odbywa sie naj¬ korzystniej przez rejestracje drugiej harmonicznej drgan elementu badanego. Urzadzenie do stosowa¬ nia tego sposobu stanowi zespól zlozony z prze- 61584•r *, 61584 i 4**i t z twomika elektrodynamicznego lub elektromecha¬ nicznego wyposazonego w przyrzad mocujacy ele¬ ment badany, oraz elementu pobudzajacego pola¬ czonego z generatorem i wzmacniaczem.Zespól rejestrujacy stanowi najkorzystniej mi¬ krofon pojemnosciowy, zaopatrzony w sonde w po¬ staci cienkiej rurki, wzmacniacz mikrofonowy oraz urzadzenie do rejestracji kolejnych drgan wlasnych elementu badanego. Urzadzenie do sto¬ sowania sposobu wedlug wynalazku zostalo przed¬ stawione w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia oraz zasade pomiaru, a fig. 2 przedstawia prze¬ krój podluzny przetwornika elektrodynamicznego.Badana próbka 1 zostaje z. jednego konca za¬ mocowana w przetworniku magnetomechanicznym 2, który dziala na zasadzie elektrodynamicznej lub kazdym innym przetworniku elektromechanicz¬ nym. W szczelinie obwodu magnetycznego 11 umieszczona jest cewka drgajaca 12. Jako pro¬ wadnic uzyto dwóch resorów 13 laczacych korpus cewki z obudowa 14. Na korpusie cewki znajduje sie iglica 15, na koncu której umieszcza sie w za¬ cisku 16 jeden koniec badanej próbki. Przetwor¬ nik ten zostaje pobudzony do drgan przez wzmac¬ niacz 9 sygnalem sinusoidalnym z generatora aku¬ stycznego 10.Do rejestracji drgan próbek sluzy mikrofon po¬ jemnosciowy 4 wraz z umocowana na jego kor¬ pusie sonda w postaci cienkiej rurki 3, której za¬ konczenie znajduje sie bezposrednio nad badana próbka i pozwala zmierzyc cisnienie wytwarzane przez nia w czasie jej drgan, eliminujac jedno¬ czesnie zaklócenia zewnetrzne.Mikrofon polaczony jest ze wzmacniaczem mi¬ krofonowym 7 i automatycznym pisakiem 8, któ¬ ry na tasmie papierowej rejestruje kolejne cze¬ stosci drgan wlasnych. Mikrofon z sonda umoco¬ wany jest w uchwycie statywu 5 zaopatrzonego w srube mikrometryczna 6 pozwalajaca po zmia¬ nie próbki w tej samej odleglosci od niej ustawic koniec sondy.Z teorii drgan preta o przekroju prostokatnym zamocowanego na jednym koncu wynikaja zalez¬ nosci: 10 15 20 30 35 40 45 E = 0,976 p oraz, (i<. )* gdzie: «<5) — modul Younga 1 (m) — gestosc materialu próbki — dlugosc próbki do miejsca zamo¬ cowania a (m) — grubosc próbki fz (Hz) — czestosc drgan drugiej harmo¬ nicznej A fz (Hz) — szerokosc podzialu czestosci 3 ^B ponizej szczytu rezonansowego drugiej harmonicznej próbki d — wspólczynnik tlumienia Q — wspólczynnik dobroci W powyzszym sposobie wyznaczania modulu Younga i wspólczynnika tlumienia wybrano druga harmoniczna drgan ze wzgledu na to, ze jest ona obarczona najmniejszym bledem pomiaru, ponie¬ waz druga harmoniczna próbki jest dostatecznie daleko oddalona od rezonansu wlasnego przetwor¬ nika.Zaleta wynalazku jest obnizenie do minimum bledu pomiaru modulu E, materialów o niewiel¬ kim stopniu elastycznosci, oraz umozliwienie prze¬ prowadzenia pomiarów wspólczynnika tlumien- nosci d. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób pomiaru dynamicznego modulu Younga i wspólczynnika tlumienia materialów nieferro- magnetycznych, zwlaszcza papieru, cienkich fóKi i laminatów, przy pomocy pobudzenia próbki do drgan akustycznych, znamienny tym, ze rejestruje sie cisnienie akustyczne fali dzwiekowej, wywo¬ lanej drganiami wlasnymi badanej próbki, za po¬ moca mikrofonu z sonda w postaci cienkiej rurki, umieszczonego nad badana próbka w odleglosci wiekszej od amplitudy drgan tej próbki.KI. 42 k,45/05 61584 MKP G 01 m, 1/00 Fig i Fig.

2. PL PL