RU1794187C - Устройство дл исследовани шлифов горных пород - Google Patents

Abstract

Устройство дл  исследовани  шлифов горных пород содержит задающий генератор электрических колебаний 1, электронный стабилизатор механических колебаний 2, усилитель мощности 3, преобразователь электрических сигналов в механические колебани  4, столик 5, линию задержки механических колебаний 6, основание-электрод 7, точечный зонд, состо щий из датчика механических колебаний 8 и электрических колебаний 9, микровольтметр 10. 1 ил. .

Description

Изобретение относитс  к технике дл  исследовани  электрических свойств образцов горных пород, а именно дл  исследовани  электрических потенциалов локальных пьезоэлектрических областей зерен, содержащихс  в шлифах горных пород и руд, а также дл  исследовани  пьезоэлектрических констант и дефектов пьезокерамики при воздействии на них упругими колебани ми .

Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий генератор электрических колебаний , излучатель механических колебаний, мозаичный приемный преобразователь, логическую систему ИЛИ, усилитель и регистратор .

Приемный мозаичный преобразователь имеет значительную контактную поверхность , вследствие чего дефектоскоп обладает низкой разрешающей способностью.

Применение данного устройства дл  исследовани  пьезоэлектрических потенциалов в локальных област х, зернах шлифа горной породы и пьезокерамики нецелесообразно .

Известно устройство дл  исследовани  шлифов горных пород, содержащее задающий генератор электрических колебаний,

усилитель мощности, излучэтёль механических колебаний, основание-электрод, координатный столик, точечный съемник электрических колебаний и микровольтметр .. : . . . ..„ . .

Дл  определени  пьезомодул  в шли- фах горной породы и пьезокерамике необ- ходимо предварительно определ ть равномерность интенсивности механических колебаний в исследуемых област х. Исследовани  i показали, что неравномерное распределение интенсивности механических колебаний создает большую погрешность в оценке величины пьезомодул  и может составл ть проценты и даже их дес тки . Дл  достижени  большой точности необходимо в измер емых точках добиватьс  посто нного уровн  интенсивности механических колебаний путем ручной подстройки мощности электрического генератора, что занимает много времени, В устройстве примен лись два зонда дл  определени  интенсивности электрических и механических колебаний, что также вносит ошибки в измерении пьезомодул ,

Цель изобретени  - повышение точности измерени  величин иьезомодул  в локальных област х шлифов горных пород,

Х|

Ю

Јь

00

х|

со

определение неоднородности в плоских сло х пьезокерамики и увеличение производительности труда.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее задающий генератор электрических колебаний, усилитель мощности, координатный столик, преобразователь электрических колебаний в механические , основание-электрод, датчик электрических колебаний, микровольтметр, введены электронный стабилизатор механических колебаний, лини  задержки механических колебаний, датчик механических колебаний, при этом выход задающего генератора подключен к первому входу электронного стабилизатора механических колебаний, который через усилитель мощности подключен к входу расположенного на координатном столике преобразовател  электрических колебаний в механические, выход которого подключен через линию задержки механических колебаний к основанию электрода, а датчик механических колебаний подключен к второму входу электронного стабилизатора механических колебаний .

На чертеже показана блок-схема устройства .

Устройство содержит задающий генератор электрических колебаний электронный стабилизатор механических колебаний 2. усилитель мощности 3, преобразователь электрических сигналов в механические колебани  4, координатный столик 5, линию задержки механических колебаний 6, основание-электрод 7, точечный съемник электрических и механических колебаний 8, микровольтмзтр 9.

Задающий генератор электрических ко-1 лебаний вы рабаты лает синусоидальные или пр моугольные электрические колебани  посто нной амплитуды, которые поступают на электронный стабилизатор механических колебаний 2. С выхода его электрические колебани  переменной амплитуды поступают на усилитель мощности 3, а затем на преобразователь электрических колебаний в механические 4. Преобразователь 4 - это пьезопластина, заключенна  в изолированную камеру с диэлектрической жидкостью. Камера жестко фиксирована на координатном столике 5. Сверху изолированной камеры излучател  располагаетс  лини  задержки 6 - эта цилиндр из органического стекла. Диаметр его обычно соответствует размерам пьезопластины, а длина должна составл ть кратность полуволн механических колебаний дл  лучшего согласовани  сред. Лини  задержки улучшает равномерность амплитудно-фазового распределени  механических колебаний на основании 7, где располагаетс  исследуемый материал. С исследуемым материалом контактирует точечный зонд 8, который фиксируетс  на стойке.

Механические колебани , распростран  сь через линию задержки и исследуемый материал, поступают в точечный зонд, где они преобразуютс  в электрические колебани , которые затем поступают на вход электронного стабилизатора и фиксируютс  индикатором. Амплитуда электрических колебаний , наведенных на исследуемом пье- зоматериале в точке касани  зонда,

измер етс  микровольтметром 9.

Если в точке касани  зонда изменилась интенсивность механических колебаний (уменьшилась относительно заданного номинала ), это приведет к уменьшению электрического сигнала зонда, поступающего на электронный стабилизатор механических колебаний 2. При этом на его выходе автоматически увеличиваетс  амплитуда электрического сигнала задающего генератора до получени  номинальных значений интенсивности механических колебаний.

Если интенсивность механических колебаний в измер емых точках повысилась,

это приведет к увеличению электрического сигнала ча входе электронного стабилизатора механических колебаний, и последний на выходе автоматически уменьшает амплитуду электрического сигнала задающего

генератора до получени -заданной номинальной величины интенсивности механических колебаний. Таким образом, в точках касани  зонда устанавливаетс  строго определенна  заданна  интенсивность механических колебаний.

Была разработана и изготовлена установка и проведены на ней исследовани  пьеэокерамического диска диаметром 50

мм и толщиной 1 мм. Установка состо ла из селективного микровольтметра с рабочей частотой 32,7 кГц, чувствительностью один микровольт, выполненного в отдельном блоке. В другом блоке на отдельной плате

изготовлены задающий генератор электрических колебаний на рабочей частоте 32,7 кГц и усилитель мощности, На другой плате был выполнен электронный стабилизатор механических колебаний. На третьей

плате был выполнен стабилизированный источник питани . Преобразователь электрических сигналов в механические колебани  (пьезодиск диаметром 58 мм, толщиной 3 мм) размещалс  в изолированной камере на координатном столике. Был изготовлен

зонд дл  локального приема электрических. и механических колебаний, который фиксировалс  на штативе.

Исследовани  показали, что устройство позвол ет оценивать неоднородность величин пьезомодул  пластин и плёнок пьезоке- рамики в локальных точках менее одного процента, а разрешающа  способность - не более 10 мк.

0

Устройство позвол ет быстро получать информацию о пьезоэлектрических материалах , оценивать в локальных точках величину пьезомодул , однородность материала, вли ние добавок различных компонент разных материалов на величину пьезомодул , а также производить исследование пьезоэлектрических свойств шлифов горных пород более качественно и с высокой точностью определени  величин пьезоконстант.

Claims (1)

1. Формула изорбретени 

   Устройство дл  исследовани  шлифов горных пород, содержащее задающий генератор электрических колебаний, усилитель мощности, координатный столик, основание-электрод , предназначенный дл  помещени  на него шлифа, датчик электрических колебаний, соединенный с микровольтметром , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , величин пьезомодул  в локальных област х шлифов горных пород, определени  неоднородности в плоских сло х пьезокерэмики и увеличени  производительности труда, в него

   введены электронный стабилизатор механических колебаний, лини  задержки механических колебаний, преобразователь электрических колебаний в механические и датчик механических колебаний, при этом выход задающего генератора подключен к первому входу электронного стабилизатора механических колебаний, который через усилитель мощности подключен к входу расположенного на координатном столике преобразовател  электрических колебаний к основанию-электроду, а датчик механических колебаний подключен к второму входу Электронного стабилизатора механических колебаний,