RU1820324C

RU1820324C - Receiver of vibroacoustic oscillations

Info

Publication number: RU1820324C
Authority: RU
Inventors: Виктор Анатольевич Прохоров
Original assignee: Научно-исследовательский институт автоматики
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1993-06-07

Abstract

Изобретение относитс к области исследовани или анализа материалов С помощью виброакустических колебаний. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени параметров виброакустических колебаний при наличии электромагнитных полей. Приёмник виброакустических колебаний включает корпус 1, звукопровод 2 -. i и виброчувствительный элемент 4. При установке приемника на объекте 7 с последним соприкасаетс контактный наконечник 3 на торце звукопровода 2. Прием виброаку- етических сигналов осуществл етс элементом 4, соединенным с неконтактным торцом звукопровода 2. Выполнение звукопровода 2 из диэлектрического материала и корпуса 1 из немагнитострикцйонного и незлектро- стрикционного материала обеспечивает устранение погрешности измерений, обусловленной наведением электрического зар да на элемент 4. Установленный между корпусом 1 и звукопроводом 2 упругий элемент 6 задает усилие прижати наконечника 3 к поверхности объекта 7. Расположение виброчувствительного элемента 4 вне корпуса 1 и расположение между ними электромагнитного экрана 5 ослабл ют воздействие на элемент 4 шумовых электромагнитных полей. 2 з.п. ф-лы, 2ил. # 00 С 00 ю о со го 4ixThe invention relates to the field of research or analysis of materials by means of vibroacoustic vibrations. The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the parameters of vibro-acoustic vibrations in the presence of electromagnetic fields. The receiver of vibro-acoustic vibrations includes a housing 1, a sound pipe 2 -. i and vibration-sensing element 4. When the receiver is installed at object 7, the contact tip 3 is in contact with the end of sound duct 2. Acoustic signals are received by element 4 connected to the non-contact end of sound duct 2. The sound duct 2 is made of dielectric material and the housing 1 of non-magnetostrictive and non-electrostrictive material eliminates the measurement error due to the induction of an electric charge on element 4. Installed between the housing 1 and the sound 2 oprovodom elastic element 6 defines a force pressing the tip 3 to the surface of the object 7. Location vibrochuvstvitelnogo element 4 outside the housing 1 and the arrangement between them the electromagnetic shield 5 to attenuate the impact member 4 noise electromagnetic fields. 2 s.p. f-ly, 2il. # 00 from 00 to about go 4ix

Description

Изобретение относитс к электро- и магнитной технике и предназначаетс дл использовани при измерении малых виброакустических колебаний тонкой структуры , возбуждающихс в материалах конструкций вследствие вли ни электромагнитных полей из-за про вл ющегос обратного пьезоэффекта (электрострикци ) и/или магнитострикционных влений.The invention relates to electrical and magnetic technology and is intended for use in measuring small vibro-acoustic vibrations of a fine structure, excited in structural materials due to the influence of electromagnetic fields due to the inverse piezoelectric effect (electrostriction) and / or magnetostrictive phenomena.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени параметров вибрр- акустических колебаний при наличии ЭМП7 - Цель достигаетс тем, что приемник виброакустических колебаний, содержащий корпус, звукопровод с контактным наконечником на торце,, соединенный с неконтактным торцом звукопровода виброчувствительный элемент и упругий элемент, снабжен электромагнитным экраном, установленным между виброчувствительным элементом и корпусом, упругий, эле- установлен между корпусом и звукопроводом, виброчувствительный элемент расположен вне корпуса, звукопровод выполнен из диэлектрического материала, а корпус - из немэгнитострикционного и неэ- лектрострикционного материала.The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring the parameters of vibro-acoustic vibrations in the presence of EMF7 - The goal is achieved by the fact that the receiver of vibroacoustic vibrations, comprising a housing, a sound duct with a contact tip at the end, connected to a non-contact end of the sound duct, a vibration sensitive element and an elastic element, is equipped with an electromagnetic screen installed between the vibration-sensing element and the casing, elastic, electrically installed between the casing and the sound duct, the vibration-sensing element is located outside the housing, the sound duct is made of dielectric material, and the housing is made of non-magnetostrictive and non-electrostrictive material.

Приемник виброакустических колебаний снабжен полым регулировочным винтом , установленным в корпусе коаксиально звукопроводу..The receiver of vibro-acoustic vibrations is equipped with a hollow adjusting screw installed in the housing coaxially with the sound duct ..

Приемник виброакустических колебаний снабжен дополнительным компенсационным упругим элементом, установленным между корпусом и звукопроводом так, что силы воздействи основного и дополнительного упругих элементов на звукопровод отличаютс друг от друга по знаку.The receiver of vibro-acoustic vibrations is equipped with an additional compensating elastic element installed between the housing and the sound duct so that the forces acting by the main and additional elastic elements on the sound duct differ in sign.

На фиг. 1 представлен общий вид приемника виброакустических колебаний; на фиг.2 - представлены различные способы установки приемника: а - крепление на кронштейне при помощи фланца, б - крепление на кронштейне при помощи гаек, в - крепление непосредственно на объекте измерени (склеивание), г- крепление на объекте измерени типа оптический кабель.In FIG. 1 shows a General view of the receiver vibroacoustic vibrations; Figure 2 shows various ways of mounting the receiver: a - mounting on a bracket using a flange, b - mounting on a bracket using nuts, c - mounting directly on the measurement object (gluing), d - mounting on the measurement object such as an optical cable.

Приемник виброакустических колебаний содержит корпус 1, звукопровод 2с контактным наконечником 3 на торце, виброчувствительный элемент 4, соединенный с неконтактным торцом звукопровода. Между виброчувствительным элементом 4 и корпусом 1 установлен электромагнитный экран 5; дл защиты чувствительного элемента от воздействи ЭМП. Экран 5, кгк правило, выполн етс из материала на основе аморфного магнитом гкого сплава. Между корпусом 1 и звукопроводом 2 установлен упругий элемент Б. Виброчувстви- твльный элемент 4 расположен вне корпусаThe receiver of vibro-acoustic vibrations comprises a housing 1, a sound duct 2 with a contact tip 3 at the end, a vibration-sensitive element 4 connected to a non-contact end of the sound duct. Between the vibration-sensitive element 4 and the housing 1 is installed an electromagnetic screen 5; to protect the sensing element from exposure to electromagnetic fields. The screen 5, as a rule, is made of a material based on a magnetically amorphous soft alloy. An elastic element B is installed between the housing 1 and the sound duct 2. The vibration-sensitive element 4 is located outside the housing

1 на рассто нии I от точки касани зонда с объектом 7 измерени , обеспечивающем затухание ЭМП в ближней зоне до величины, меньшей чувствительности элемента по1 at a distance of I from the point of contact of the probe with the object 7 of the measurement, providing attenuation of the electromagnetic field in the near zone to a value less than the sensitivity of the element

ЭМП. Обычно на практике максимальное рассто ние I разнесени точки контакта звукопровода 2 к объекту 7 измерени и чувствительного элемента 4 определ етс его чувствительностью по акустическому полюEMF Usually in practice, the maximum distance I of the spacing of the point of contact of the sound duct 2 to the measurement object 7 and the sensing element 4 is determined by its sensitivity to the acoustic field

и должно определ тьс затуханием виброакустического сигнала в материале звукопровода по всей его длине. Звукопрозод 2 выполнен из диэлектрического материала, а корпус 1 - из немагнитострикционного иand should be determined by the attenuation of the vibroacoustic signal in the sound pipe material along its entire length. Sound probe 2 is made of dielectric material, and the housing 1 is made of non-magnetostrictive and

наэлектрострикционного материала.on electrostrictive material.

Выполнение звукопровода 2 из диэлектрического материала и корпуса 1 из немагнитострикционного и неэлектрострикцконного материала обеспечивает устранение погрешности измерений, обусловленной наведением электрического зар да на чувствительный элемент 4.The implementation of the sound duct 2 from a dielectric material and the housing 1 from a non-magnetostrictive and non-electrostrictive material eliminates the measurement error due to the induction of an electric charge on the sensitive element 4.

Приемник виброакустических колебаний снабжен полым регулировочным винтом 8, который установлен в корпусе 1 коаксиально звукопроводу 2. Звукопровод приемника оказывает давление на объект 7 измерени , пропорциональное величине закручивани винта 8. Установка нормированного значени давлени звукопровода 2 на объект 7 измерени производитс по отсчету шкалы регулировочного винта 8 относительно кра корпуса 1. Можно сохран ть нормированное значение контактного давлени при позиционировании приемника в различных контролируемых точках объекта 7 измерени .The receiver of vibro-acoustic vibrations is equipped with a hollow adjusting screw 8, which is installed in the housing 1 coaxially with the sound duct 2. The sound duct of the receiver exerts pressure on the measurement object 7, proportional to the amount of screw 8 being screwed. relative to the edge of the housing 1. You can save the normalized value of the contact pressure when positioning the receiver at various controlled points o object 7 measurement.

;Приемник виброакустических колебаний может быть снабжен дополнительным; The receiver of vibro-acoustic vibrations can be equipped with an additional

компенсационным упругим элементом 9, установленным между корпусом 1 и звукопро- .водом 2 так, что силы воздействи основного 6 и дополнительного 9 упругих элементов ,на звукопровод 2 отличаютс a compensating elastic element 9 mounted between the housing 1 and the sound conduit 2 so that the forces of action of the main 6 and additional 9 elastic elements on the sound duct 2 differ

друг от друга по знаку.apart from each other in sign.

Дополнительный компенсационный упругий элемент 9 компенсирует при измерении силу давлени , обусловленную весом системы чувствительный элемент - звукопровод , поэтому можно устанавливать силу давлени звукопровода 2 на объект 7 измерени меньшей веса системы чувствительный элемент - звукопровод.The additional compensating elastic element 9 compensates for the pressure force due to the weight of the sensing element - sound duct system when measuring, therefore it is possible to set the pressure force of the sound duct 2 to an object 7 for measuring the lower weight of the sensing element - sound duct system.

Между торцовой поверхностью регули- . ровочного винта 8, уступом звукопровода 2 и концами упругих элементов 6, 9 установ- . лены шайбы 10 из материала с высоким коэффициентом скольжени , например из фторопласта.Between the end surface is adjustable. leveling screw 8, ledge zvukovoda 2 and the ends of the elastic elements 6, 9 set-. the washers 10 of a material with a high slip coefficient, for example, fluoroplastic.

Достоинством предложенного технического решени вп ете то. что существенно снижаетс погрешность измерени параметров колебаний объекта по причине разброса значений контактного давлени зву ко про во да на объект измерени , вследствие чего решаетс вопрос о воспроизводимости динамических характеристик виброакустического сигнала, так как удаетс избежать вли ни механических уело- вий контакта на системе чувствительный элемент - звукопровод, т.е. можно измерить динамические характеристики сигнала тонкой структуры.The merit of the proposed technical solution is that. which significantly reduces the measurement error of the object’s oscillation parameters due to the scatter of the contact pressure of the sound from the wire to the object to be measured, which raises the question of reproducibility of the dynamic characteristics of the vibroacoustic signal, since it is possible to avoid the influence of mechanical contact conditions on the system - sound duct, i.e. You can measure the dynamic characteristics of a fine structure signal.

Использование приемника виброаку- стических колебаний такой конструкции обеспечивает повышение точности измерени параметров виброакустических колеба- ний при наличии электромагнитных полей.The use of a receiver of vibro-acoustic vibrations of this design provides an increase in the accuracy of measuring the parameters of vibro-acoustic vibrations in the presence of electromagnetic fields.

Claims

1. The receiver of vibro-acoustic vibrations, comprising a housing, a sound pipe with a contact tip at the end, connected to a non-contact end of the sound

water is a vibration sensitive element and an elastic element, characterized in that. what. in order to improve the accuracy of measuring the parameters of vibro-acoustic vibrations in the presence of electromagnetic fields, it is equipped with an electromagnetic screen installed between the vibration-sensitive element and the housing, the elastic element is installed between the housing and the sound duct, the vibration-sensitive element is located outside the housing, the sound duct is made of dielectric material, and the housing is from non-magnetostrictive and non-electrostrictive material.

2. The receiver according to claim 1, with the exception that it is equipped with a hollow adjusting screw installed in the housing coaxially with the sound pipe.

3. The receiver according to claims 1 and 2, characterized in that it is provided with an additional compensating elastic element installed between the housing and the sound duct so that the forces acting by the main and additional elastic elements on the sound duct differ in sign.