RU1798679C

RU1798679C - Преобразователь крутильных колебаний

Info

Publication number: RU1798679C
Application number: SU914928567A
Authority: RU
Inventors: Ортаголи Шарипович Хакимов; Анатолий Леонидович Бурнаев; Игорь Евгеньевич Орехов
Original assignee: Специализированное Конструкторское Бюро С Опытным Производством Отдела Теплофизики Ан Узсср
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-01-03
Publication date: 1993-02-28

Abstract

Изобретение относитс к акустической измерительной технике и может быть использовано при контроле физико.-механиче- ских свойств различных прот женных объектов, таких как, например, нити, волокна , пленки. Целью насто щего изобретени вл етс повышение надежности контрол . Дл достижени поставленной цели устройство , содержащее корпус, пьезоэлемент продольных колебаний, токрпроводы, электрически св занные с пьезоэлементом, два параллельных между собой вала, дополнительно снабжено двум звукопроводами, выполненными из идентичного материала в виде тел вращени , образующа которых параллельна,рси вращени и установленными на валах на различных рассто ни х, выбранных из соответствующего услови , причем пьезоэлемент выполнен плоским заданных размеров, акустическа ось парал- лельна ос м звукопроводов, корпус частично заполнен иммерсионной жидкостью , уровень которой выше нижних торцов звукопроводов, но ниже контролируемого объекта.1 ил, Ј

Description

Изобретение относитс к акустической измерительной технике и может быть использовано при контроле физико-механических свойств различных прот женных объектов, таких, как, например, нити, ёолок- .на, пленки и т.п.

Цель изобретени - повышение надежности контрол .

Указанна цель достигаетс тем, что преобразователь крутильных колебаний, содержащий корпус, в котором установлен пьезоэлемент продольных колебаний, электрически св занные С ним токопроводы, два параллельных между собой вала, по крайней мере один из которых установлен на корпусе через упругий элементе возможно стью перемещени в плоскости осей, снабжен также двум звукопроводами из мате- риалов с идентичными свойствами выполненными в виде тел вращени , образующа которых параллельна оси вращени , каждый из которых установлен на соответствующем ему валу, рассто ни Hi и На между рабочей поверхностью пьезоэле- мента и торцем первого и второго звукопроводов , соответственно, выбраны из услови :

Hi- H2 CiC2/(2ACf), где АС Ci -С2,

и С2 - скорость распространени ультразвука (УЗ) в иммерсионной жидкости и звуко- прбводе; f - рабоча частота, причем пьезоэлементы выполнены плоскими, их

VJ

ч

00

о VI о

поперечные размеры меньше рассто ни между ос ми -валов и больше рассто ни между ближайшими друг к другу поверхност ми вращени звукопроводов и установлены на корпусе под звуководами на одинаковом рассто нии от осей вращени , акустическа ось каждого пьезоэлемента ось параллельна ос м звукопроводов, а корпус заполнен иммерсионной жидкостью, уровень которой выше нижних концов торцов звукопроводов, но ниже контролируемого объекта.

На фиг.1 изображен преобразователь крутильных колебаний.

Преобразователь крутильных колебаний содержит корпус 1, пьезоэлемент продольных колебаний 2, токопроводы 3, электрически св занные с пьезоэлементом, два параллельных друг другу взла 4 и Б, по крайней мере один из которых установлен на корпусе 2 через упругий элемент б с возможностью продольного перемещени в плоскости осей валов, два звукопровода 7,8, выполненных в виде тел вращени , образующа которых параллельна оси вращени , и установленных на валах 4 и 5.

Контролируемый объект 9 расположен в корпусе 1, который частично заполнен иммерсионной жидкостью 10. Кроме того, устройство содержит подшипники 11. Валы 4 и 5 установлены в корпусе 1 на подшипниках 11, что обеспечивает возможность вращени валов вокруг своей оси.

Преобразователь крутильных колебаний работает следующим образом.

Объект 9 контрол , например нить, вводитс , между звукопроводамм 7 и 8 так, что его ось перпендикул рна оси вращени последних . В случае использовани преобразовател в качестве излучател на пьезоэлемент 2 через токопроводы 3 подаютс электрические сигналы, Под их воздействием пьезоэлемент 2 совершает продольные колебани , которые через жидкость 10 частично передаютс к звукопрово- дам 7 и 8. Благодар тому, что последние установлены на различных рассто ни х от рабочей поверхности пьезоэлемента, в зоне контакта звукопроводов 7 и 8 с объектом 9 контрол , за счет разности фаз колебаний в этих точках, равной л, формируетс пара сил, возбуждающа в объекте крутильные колебани .

При перемещении объекта 9 вдоль его оси звукопроаоды 7 и 8 вращаютс вместе с валами 4 и 5 на подшипниках 11, исключа скольжение объекта 9 относительно звукопроводов 7 и 8, а тем самым и генерирование в объекте 9 побочных шумовых

колебаний. При изменении толщины объекта звукопровод 7, установленный на корпусе 2, через упругий элемент 6 смещаетс в плоскости осей валов 4 и 5 и обеспечивает

стабильный акустический контакт звукопроводов 7 и 8 с объектом 9. В случае использо- вани преобразовател в качестве приемника, крутильные колебани объекта 9 через звукопроводы 7 и 8 и иммерсионной

жидкости 10 передаютс пьезоэлементу 2 и трансформируютс им в электрический сигнал . Излуча и принима крутильные колебани объекта 9 контрол , например, нити, при помощи преобразователей крутильных

колебаний измер ют параметры прин тых колебаний и с их помощью оценивают физико-механические свойства объекта 9 контрол .

Claims

Формула изобретени

Преобразователь крутильных колебаний , содержащий корпус, в котором установлен пьезоэлемент продольных колебаний, электрически св занные с ним

токопроводы, два параллельных друг другу вала, по крайней мере один из которых установлен на корпусе через упругий элемент с возможностью продольного перемещени в плоскости осей валов, о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени надежности контрол , он снабжен двум звукопро- водами из материалов с идентичными свойствами, выполненных в виде тел вращени , образующа которых параллельна оси

вращени , каждый из которых установлен на соответствующем ему валу, рассто ние Нти Н2 между рабочей поверхностью пьезоэлемента и торцем первого и второго звукопроводов соответственно выбраны из

услови

Hi-H2 CiC2/(2 ACf), где ДС Ci - С.,

Ciи Са -скорость распространени ультразвука в иммерсионной жидкости и звукопроводе;

f - рабоча часть пьезоэлемента, пьезоэлемент выполнен плоским, его поперечные размеры меньше рассто ни между ос ми валов и больше.рассто ни между

ближайшими друг к другу поверхност ми вращени звукопроводов и установлен на корпусе под звукопроводами на одинаковом рассто нии от осей вращени , его акустическа ось параллельна ос м звукопроводов , а корпус заполнен иммерсионной жидкостью, уровень которой выше нижних торцов звукопроводов, но ниже контролируемого объекта.