RU2204128C2

RU2204128C2 - Method and bed to investigate electromagnetic radiation of solid body in the form of bar deformed to failure

Info

Publication number: RU2204128C2
Application number: RU2001104694/28A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Тимоненков; В.Г. Базлов; Г.И. Кулаков
Original assignee: Институт горного дела - научно-исследовательское учреждение СО РАН
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: testing of rocks by investigation of electromagnetic fields radiated by rocks in process of break-down. SUBSTANCE: method to investigate electromagnetic radiation of solid body in the form of bar deformed to failure consists in installation of bar on bed, in use of capacitive pickup which one capacitor plate has shape of plate mounted on base of bed and is connected to recording system and which another capacitor plate is grounded, in deformation of mentioned bar by application of external load to its upper end with the aid of loading unit that includes mobile support with socket housing upper end of deformed bar and immobile support with socket housing lower end of this bar, in conversion of electromagnetic radiation signal originated by deformed bar in this case with the help of mentioned capacitive pickup and in its registration by recording system. Another plate is employed as second capacitor plate of capacitive pickup. Plates are installed on base of bed on insulation spacers. Deformed bar is positioned between capacitor plates of capacitive pickup. Bending external force is cyclically applied in opposite directions to upper end of deformed bar installed in socket made in face of mobile support used as lever of lever system of loading unit with the use of this lever which moves in vertical plane passing through axial lines of mentioned lever and socket of immobile support of lever system of loading unit. EFFECT: possibility of investigation of electromagnetic radiation signals emerged with deformation of solid bodies in the form of bar by bending force cyclically applied in fixed plane. 2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области горного дела и может быть использовано при дефектоскопии изделий техники, а также при исследованиях электромагнитных полей, излучаемых горными породами в процессе их разрушения, в частности в целях прогнозирования динамических явлений. The proposed technical solution relates to the field of mining and can be used in flaw detection of engineering products, as well as in studies of electromagnetic fields emitted by rocks in the process of their destruction, in particular in order to predict dynamic phenomena.

Известен способ прогноза разрушения массива горных пород по авт. св. СССР 1562449, кл. Е 21 С 39/00, опубл. в БИ 17, 1990 г., включающий регистрацию во времени эмиссионных импульсов в массиве и определение частоты их максимума спектральной плотности, при котором одновременно измеряют амплитуду максимальной спектральной составляющей, определяют скорости изменения амплитуды по времени и по частоте и по одновременному уменьшению обеих скоростей определяют начало разрушения массива, при этом в качестве эмиссионных импульсов регистрируют импульсы электромагнитного излучения (ЭМИ). A known method for predicting the destruction of a rock massif according to ed. St. USSR 1562449, class E 21 C 39/00, publ. in BI 17, 1990, including the registration in time of emission pulses in the array and determining the frequency of their maximum spectral density, at which the amplitude of the maximum spectral component is simultaneously measured, the rate of change of amplitude is determined by time and frequency, and the simultaneous decrease of both speeds determines the beginning destruction of the array, while electromagnetic emission pulses (EMP) are recorded as emission pulses.

Недостатком этого способа является то, что он предназначен для регистрации сигналов ЭМИ массива горных пород, а поэтому неэффективен при экспериментах в лабораторных условиях с образцами твердых тел небольших размеров, выполненных, в частности, в форме стержней, поскольку стержень не может выполнять роль массива. The disadvantage of this method is that it is designed to record the electromagnetic radiation signals of a rock mass, and therefore is ineffective in experiments in laboratory conditions with samples of small solid bodies made, in particular, in the form of rods, since the rod cannot play the role of an array.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ регистрации ЭМИ при растяжении металлических стержней цилиндрической формы (Electromagnetic effect at metallic fracture. Ashok Misra //Nature, vol. 254, March 13, 1975. - p. 133-134), согласно которому деформируемый металлический стержень помещают по оси, выполненной в форме полуцилиндра металлической пластины, которую используют в качестве обкладки конденсатора, от боковой поверхности которой делают отвод для подключения к первому входу регистратора, в качестве которого используют запоминающий осциллограф, а деформируемый металлический стержень используют в качестве второй обкладки конденсатора, подключают ко второму входу регистратора и заземляют. Closest to the claimed solution in terms of technical nature and the achieved result is a method for detecting electromagnetic radiation during tension of metal rods of a cylindrical shape (Electromagnetic effect at metallic fracture. Ashok Misra // Nature, vol. 254, March 13, 1975. - p. 133-134) according to which a deformable metal rod is placed along an axis made in the form of a half-cylinder of a metal plate, which is used as a capacitor plate, from which side a tap is made to connect to the first input of the recorder, in which lzuyut storage oscilloscope, a deformable metal core is used as a second electrode of the capacitor, connected to the second input of the registrar and grounded.

Недостатком этого способа является невозможность использования в качестве деформируемого стержня образцов из твердых диэлектриков, например горных пород, так как они по своим физическим свойствам не могут служить обкладкой конденсатора. The disadvantage of this method is the inability to use samples of solid dielectrics, for example rocks, as a deformable rod, since they cannot serve as a capacitor plate in their physical properties.

Еще одним недостатком этого способа является то, что он основан на нагружении исследуемого стержня растягивающей нагрузкой. Это исключает возможность использования изгибающих нагрузок в устройствах, реализующих этот способ, в то время, как исследования ЭМИ при изгибающих деформациях представляют теоретический и практический интерес, т.к. в технике многие детали различных устройств работают на изгиб. Another disadvantage of this method is that it is based on loading the test rod with a tensile load. This excludes the possibility of using bending loads in devices that implement this method, while studies of EMR in bending strains are of theoretical and practical interest, because in technology, many parts of various devices work on bending.

Известен стенд для испытания труб (авт. св. СССР 1241088, кл. G 01 N 3/10, опубл. в БИ 24, 1986 г.), включающий основание, установленный на нем ложемент для размещения испытуемой трубы, закрепленные на основании стойки, установленную на стойках силовую раму с опорной траверсой и соединенные с рамой гидроцилиндры; кроме того, он снабжен противовесом, закрепленным на силовой раме с противоположной стороны от опорной траверсы, рама установлена на стойках с возможностью перемещения в своей плоскости и поворота вокруг оси, перпендикулярной стойкам, а каждый гидроцилиндр связан с рамой и одной из стоек. A well-known stand for testing pipes (ed. St. USSR 1241088, class G 01 N 3/10, published in BI 24, 1986), including a base mounted on it with a lodgement for placing the test pipe, mounted on the base of the rack, a power frame mounted on racks with a supporting traverse and hydraulic cylinders connected to the frame; in addition, it is equipped with a counterweight mounted on the power frame on the opposite side of the support beam, the frame is mounted on racks with the ability to move in its plane and rotate around an axis perpendicular to the racks, and each hydraulic cylinder is connected to the frame and one of the racks.

Стенд предназначен для испытания труб с использованием гидравлических систем, что делает его сложным в конструктивном отношении, металлоемким и непригодным для экспериментов со стержнями малых размеров, сечением до 1 см². Кроме того, он не имеет приспособлений для регистрации ЭМИ.The stand is designed for testing pipes using hydraulic systems, which makes it structurally difficult, metal-intensive and unsuitable for experiments with rods of small sizes, with a cross section of up to 1 cm ² . In addition, it does not have devices for recording EMR.

Известен стенд для испытания на прочность образцов материалов по патенту РФ 2029279, кл. G 01 N 3/10, опубл. в БИ 5, 1995 г., содержащий основание, установленные на нем колонны, траверсу, установленную на колоннах с возможностью перемещения вдоль последних, средства фиксации траверсы относительно колонн, средства создания статической и динамической нагрузок и источник испытательной среды. Средства создания статической нагрузки выполнены в виде связанных со средствами фиксации траверсы и установленных коаксиально каждой колонне стаканов и поперечных перегородок, установленных в зазоре между каждым стаканом и колонной с образованием двух герметичных полостей, каждая из которых сообщена с источником среды. A known bench for testing the strength of samples of materials according to the patent of the Russian Federation 2029279, class. G 01 N 3/10, publ. in BI 5, 1995, containing a base, columns installed on it, a crosshead mounted on the columns with the ability to move along the latter, means for fixing the crosshead relative to the columns, means for creating static and dynamic loads, and a source of test medium. Means of creating a static load are made in the form of a beam connected with means of fixing and installed coaxially to each column of glasses and transverse partitions installed in the gap between each glass and column with the formation of two sealed cavities, each of which is connected to the medium source.

Стенд предназначен для испытаний изделий большого поперечного сечения растягивающей нагрузкой. Он непригоден для нагружения изделий изгибающей нагрузкой и не имеет приспособлений для регистрации ЭМИ. The stand is designed for testing products of large cross-section with tensile load. It is unsuitable for loading products with a bending load and does not have devices for recording EMR.

Наиболее близким к заявляемому стенду по технической сущности и достигаемому результату является стенд для регистрации ЭМИ при растяжении металлического стержня цилиндрической формы (Electromagnetic effect at metallic fracture. Ashok Misra //Nature, vol. 254, March 13, 1975. - p. 133-134), представляющий собой устройство для растяжения стержней, снабженное преобразователем для регистрации ЭМИ, выполненным в виде металлической пластины в форме полуцилиндра, играющей роль первой обкладки конденсатора, причем в качестве его второй обкладки использован испытуемый (растягиваемый) металлический стержень, а для обработки сигналов ЭМИ - регистратор в виде запоминающего осциллографа. Вся система помещена в электромагнитный экран. Стенд снабжен двумя стаканами с гнездами для установки испытуемого металлического стержня, подвижным основанием и подвижной плитой. The closest to the claimed stand on the technical nature and the achieved result is a stand for recording EMR when stretching a metal rod of a cylindrical shape (Electromagnetic effect at metallic fracture. Ashok Misra // Nature, vol. 254, March 13, 1975. - p. 133-134 ), which is a device for stretching the rods, equipped with a converter for recording EMR, made in the form of a metal plate in the form of a half cylinder, playing the role of the first lining of the capacitor, and the test (stretched) metal is used as its second lining Allic rod, and for processing EMP signals - a recorder in the form of a storage oscilloscope. The whole system is placed on an electromagnetic screen. The stand is equipped with two glasses with sockets for installing the test metal rod, a movable base and a movable plate.

Недостатком этого стенда является использование в качестве второй обкладки конденсатора растягиваемого металлического стержня, что исключает возможность использования стержней из диэлектриков, например из горных пород. The disadvantage of this stand is the use of a stretchable metal rod as the second capacitor plate, which excludes the possibility of using rods made of dielectrics, for example, from rocks.

Другим недостатком этого стенда является его назначение для растяжения стержней и невозможность выполнять исследования при изгибающих деформациях. Another disadvantage of this stand is its purpose for stretching the rods and the inability to perform studies with bending deformations.

Техническая задача, решаемая предложением, состоит в обеспечении возможности исследования сигналов ЭМИ при деформировании твердых тел, в том числе горных пород, в форме стержней изгибающим усилием, прилагаемым циклически в фиксированной плоскости. The technical problem solved by the proposal is to provide the possibility of studying the EMP signals during the deformation of solids, including rocks, in the form of rods by bending force applied cyclically in a fixed plane.

Поставленная задача решается за счет создания ЭМИ деформируемого стержня при изгибающей нагрузке, преобразования и регистрации ЭМИ. The problem is solved by creating an EMP of a deformable rod under a bending load, transformation and registration of EMP.

Решение поставленной задачи осуществляют тем, что в способе исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня, включающем установку его на стенде, использование емкостного датчика ЭМИ, одна из обкладок которого выполнена в виде пластины, установленной на основании стенда, и соединена с системой регистрации, а другая - заземлена, деформирование упомянутого стержня путем приложения к верхнему его концу внешней нагрузки с помощью нагрузочного устройства, включающего подвижную опору с гнездом для размещения верхнего конца деформируемого стержня и установленную на основании стенда неподвижную опору с гнездом для размещения нижнего конца этого стержня, преобразование с помощью указанного емкостного датчика ЭМИ возникающего при этом сигнала ЭМИ деформируемого стержня и регистрацию его системой регистрации, согласно техническому решению, в качестве другой обкладки емкостного датчика ЭМИ используют другую пластину, причем пластины установлены на основании стенда через изолирующие прокладки, при этом деформируемый стержень располагают между обкладками емкостного датчика ЭМИ, после чего к верхнему концу деформируемого стержня, установленному в гнезде, выполненном с торца подвижной опоры, служащей рычагом рычажной системы нагрузочного устройства, циклически прикладывают изгибающую внешнюю нагрузку в противоположных направлениях с помощью этого рычага, который перемещают в вертикальной плоскости, проходящей через осевые линии указанного рычага и гнезда неподвижной опоры рычажной системы нагрузочного устройства. The solution to this problem is carried out by the fact that in the method of studying the EMP of a solid in the form of a rod deformable to destruction, including installing it on a stand, using a capacitive EMP sensor, one of the plates of which is made in the form of a plate mounted on the base of the stand, and connected to the registration system and the other is grounded, deforming the said rod by applying an external load to its upper end with the help of a loading device, including a movable support with a socket for placing the upper of its end of the deformable rod and a fixed support mounted on the base of the stand with a socket for accommodating the lower end of this rod, conversion of the resulting EMP signal of the deformable rod with the indicated capacitive EMR sensor and its registration by the registration system, according to the technical solution, as another capacitive sensor lining EMP use another plate, and the plates are installed on the base of the stand through insulating gaskets, while the deformable rod is located between the fingers of a capacitive EMR sensor, after which a bending external load is cyclically applied in opposite directions to the upper end of the deformable rod installed in the socket made from the end of the movable support serving as the lever of the lever system of the load device, which is moved in a vertical plane passing through the axial lines of the specified lever and the seats of the fixed support of the lever system of the load device.

Деформирование образца в форме стержня изгибающей нагрузкой, прилагаемой циклически в противоположных направлениях в вертикальной плоскости, проходящей через осевые линии рычага и гнезда неподвижной опоры, осуществляют с помощью рычага благодаря размещению стержня одним концом в гнезде неподвижной опоры, вторым - в гнезде рычага, что обеспечивает при движении рычага трещинообразование и разрушение стержня изгибом. При этом на берегах формирующихся трещин возникают заряды, колебания которых сопровождаются ЭМИ, что позволяет регистрировать возникающее ЭМИ и исследовать его особенности в режиме изгибающей деформации. The deformation of the rod-shaped sample with a bending load applied cyclically in opposite directions in a vertical plane passing through the axial lines of the lever and the fixed support socket is carried out using the lever due to the rod being placed at one end in the fixed support socket and the second in the lever socket, which ensures the movement of the lever cracking and destruction of the rod by bending. At the same time, charges arise on the banks of the forming cracks, the oscillations of which are accompanied by EMR, which makes it possible to register the emerging EMR and study its features in the mode of bending deformation.

В стенде для исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня, содержащем основание, емкостной датчик ЭМИ, систему регистрации и нагрузочное устройство, состоящее из установленной на основании неподвижной опоры с гнездом для размещения нижнего конца деформируемого стержня и подвижной опоры с гнездом для размещения его верхнего конца, при этом основание, нагрузочное устройство и указанный емкостной датчик ЭМИ заключены в электромагнитный экран, согласно техническому решению, в качестве нагрузочного устройства использована рычажная система, включающая неподвижную опору с гнездом и служащий подвижной опорой рычаг, в котором гнездо для размещения верхнего конца деформируемого стержня выполнено с торца, при этом обкладки емкостного датчика ЭМИ выполнены в виде пластин, установленных на основании через изолирующие прокладки с разных сторон нагрузочного устройства, причем одна пластина электрически соединена с заземленным основанием, а вторая - с системой регистрации. In the test bench for the study of EMP of a solid in the form of a rod deformable to fracture containing a base, a capacitive EMP sensor, a recording system and a loading device consisting of a fixed support with a socket installed on the base to accommodate the lower end of the deformable rod and a movable support with a socket for placing it the upper end, while the base, the load device and the specified capacitive EMR sensor are enclosed in an electromagnetic screen, according to the technical solution, as a load device We used a lever system, including a fixed support with a socket and a lever serving as a movable support, in which the socket for accommodating the upper end of the deformable rod is made from the end, while the plates of the capacitive EMR sensor are made in the form of plates mounted on the base through insulating gaskets from different sides of the load devices, and one plate is electrically connected to a grounded base, and the second to a registration system.

Исследование ЭМИ, возникающего в процессе деформирования стержня изгибом, осуществляют путем размещения его между обкладками емкостного датчика ЭМИ, металлические пластины которого закреплены через изолирующие прокладки на основании стенда с разных сторон относительно неподвижной опоры, в гнезде которой размещен нижний конец деформируемого стержня. При этом для формирования внешней электрической цепи между обкладками емкостного датчика ЭМИ одну из них электрически соединяют с основанием, которое заземляют. В качестве соединительного провода используют экранированный провод, за счет чего исключают проникновение внешних помех и шумов. The study of EMP arising in the process of rod deformation by bending is carried out by placing it between the plates of a capacitive EMP sensor, the metal plates of which are fixed through insulating gaskets on the base of the stand from different sides relative to the fixed support, in the socket of which the lower end of the deformable rod is located. Moreover, to form an external electric circuit between the plates of the capacitive EMR sensor, one of them is electrically connected to the base, which is grounded. A shielded wire is used as a connecting wire, which eliminates the penetration of external noise and noise.

Рычагом, за счет прилагаемого к нему внешнего усилия переменного направления, совершают циклические колебательные движения в вертикальной плоскости, проходящей через осевые линии рычага и неподвижной опоры, деформируя в режиме изгиба исследуемый стержень. The lever, due to the external force of alternating direction applied to it, makes cyclic oscillatory movements in a vertical plane passing through the axial lines of the lever and the fixed support, deforming the rod under study in bending mode.

При этом в последнем возникают микротрещины и трещины, на берегах которых формируются электрические заряды. Колебания берегов трещин и их рост сопровождается колебанием электрических зарядов, что приводит к появлению ЭМИ. Последнее преобразуют емкостным датчиком ЭМИ и регистрируют системой регистрации. In this case, microcracks and cracks arise in the latter, on the banks of which electric charges are formed. Oscillations of the crack faces and their growth are accompanied by fluctuations in electric charges, which leads to the appearance of electromagnetic radiation. The latter is converted by a capacitive EMR sensor and recorded by a registration system.

Таким образом, рассматриваемый стенд обеспечивает исследование сигналов ЭМИ при деформировании твердых тел в форме стержней изгибающим усилием, прилагаемым к ним циклически. Thus, the stand under consideration provides the study of EMP signals during the deformation of solids in the form of rods by the bending force applied cyclically to them.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется примером конкретного выполнения и чертежами, где на фиг.1 приведен вид стенда сбоку с размещенным на нем деформируемым стержнем; на фиг.2 - общий вид стенда в аксонометрии; на фиг.3 - вид А на фиг.1 в момент разрушения деформируемого стержня. The essence of the proposed technical solution is illustrated by an example of a specific implementation and drawings, where Fig. 1 shows a side view of a stand with a deformable rod placed on it; figure 2 is a General view of the stand in a perspective view; figure 3 is a view of figure 1 at the time of destruction of the deformable rod.

Способ исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня реализуют с помощью стенда, предназначенного для этой цели (фиг.1-3). A method of studying the EMP deformable to destruction of a solid in the form of a rod is implemented using a stand designed for this purpose (Fig.1-3).

Стенд для исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня состоит из основания 1 (фиг.1-3), на котором закреплена неподвижная опора рычажной системы, служащей нагрузочным устройством. Неподвижная опора выполнена в виде стакана 2 с гнездом 3. В основании 1 выполнены канавки 4 с разных сторон нагрузочного устройства, в которых через изолирующие прокладки 5 установлены обкладки в виде металлических пластин 6 емкостного датчика 7 ЭМИ. При этом одна из пластин 6 электрически соединена экранированным проводом 8 с основанием 1, которое заземлено. В гнезде 3 стакана 2 размещен нижний конец деформируемого стержня 9, верхний его конец размещен в гнезде 10 рычага 11, служащего подвижной опорой рычажной системы, причем гнездо 10 выполнено с торца рычага 11. The bench for the study of EMP deformable to destruction of a solid in the form of a rod consists of a base 1 (Fig.1-3), on which is fixed the fixed support of the lever system, which serves as a loading device. The fixed support is made in the form of a glass 2 with a socket 3. At the base 1, grooves 4 are made on different sides of the load device, in which, through the insulating gaskets 5, plates are installed in the form of metal plates 6 of the capacitive EMR sensor 7. In this case, one of the plates 6 is electrically connected by a shielded wire 8 to the base 1, which is grounded. In the socket 3 of the glass 2, the lower end of the deformable rod 9 is placed, its upper end is placed in the socket 10 of the lever 11, which serves as a movable support of the lever system, and the socket 10 is made from the end face of the lever 11.

При повороте рычага 11 в вертикальной плоскости, проходящей через осевые линии рычага 11 и стакана 2, деформируемый стержень 9 изгибают. Рычаг 11 приводят в движение вручную. При повороте рычага 11 в противоположном направлении деформируемый стержень 9 изгибают в другую сторону. В процессе его изгиба в нем возникают микротрещины, которые при повторных изгибах сливаются в более крупную трещину 12 (фиг.3). За счет прорастания трещин и колебания их берегов формируют ЭМИ, которое преобразует емкостным датчиком 7 ЭМИ в электрические сигналы. Последние с емкостного датчика 7 ЭМИ подают на систему регистрации, включающую, например, усилитель 13 и компьютер 14. Основание 1, нагрузочное устройство и емкостный датчик 7 ЭМИ закрыты электромагнитным экраном 15, в котором имеется прорезь для перемещения рычага 11. При этом непрерывность экрана обеспечивается подвижным щитком, закрывающим прорезь в электромагнитном экране 15 (прорезь и щиток на чертежах не показаны). Чтобы при этом обеспечить непрерывность экрана 15, используют щиток из того же материала, что и экран 15. При этом щиток закрепляют на рычаге 11 и перемещают вместе с ним. When the lever 11 is rotated in a vertical plane passing through the axial lines of the lever 11 and the cup 2, the deformable rod 9 is bent. The lever 11 is driven manually. When the lever 11 is rotated in the opposite direction, the deformable rod 9 is bent to the other side. In the process of its bending, microcracks arise in it, which, when bent again, merge into a larger crack 12 (Fig. 3). Due to the growth of cracks and the oscillation of their banks, they form an EMP, which converts the EMP with a capacitive sensor 7 into electrical signals. The latter from the capacitive sensor 7 EMP is fed to the registration system, including, for example, an amplifier 13 and a computer 14. The base 1, the load device and the capacitive sensor 7 EMP are closed by an electromagnetic screen 15, in which there is a slot for moving the lever 11. In this case, the screen is provided with continuity a movable shield covering the slot in the electromagnetic shield 15 (the slot and shield are not shown in the drawings). In this case, to ensure the continuity of the screen 15, use a flap of the same material as the screen 15. In this case, the flap is fixed to the lever 11 and move with it.

Заявляемый способ осуществляют с использованием заявляемого стенда следующим образом. The inventive method is carried out using the inventive stand as follows.

Деформируемое твердое тело, например из металла или горной породы, выполненное в форме стержня 9, размещают нижним концом в гнезде 3 стакана 2, а верхним - в гнезде 10 рычага 11. Обкладку емкостного датчика 7 ЭМИ подсоединяют экранированным проводом 8 к системе регистрации (фиг.1). Затем приводят в движение рычаг 11, перемещая его вперед и назад, и за счет этого деформируют стержень 9. Если стержень 9 металлический, то при движении рычага 11 он подвергается пластической деформации и постепенно в месте изгиба разрушается. На берегах образующихся микротрещин и трещин в момент их формирования в материале стержня 9 возникают электрические заряды. При колебаниях и движении берегов трещин и микротрещин электрические заряды, двигаясь, излучают электромагнитные волны, которые, распространяясь в окружающем пространстве, образуют ЭМИ. Если стержень 9 выполнен из диэлектрика, например горной породы, то его разрушают за одно движение рычага 11. При этом в месте изгиба стержня 9 формируют, как правило, одну магистральную трещину 12, за счет чего образуют одиночный сигнал ЭМИ, состоящий из пачки импульсов. Далее сигналы ЭМИ преобразуют емкостным датчиком 7 ЭМИ и с него подают на систему регистрации, состоящую, например, из усилителя 13 и компьютера 14. С последнего зарегистрированный сигнал ЭМИ выдают в виде распечатки осциллограммы и подвергают дальнейшему анализу и обработке. A deformable solid body, for example of metal or rock, made in the form of a rod 9, is placed with the lower end in the socket 3 of the cup 2 and the upper end in the socket 10 of the arm 11. The lining of the capacitive EMR sensor 7 is connected by a shielded wire 8 to the registration system (Fig. 1). Then the lever 11 is moved, moving it back and forth, and due to this, the rod 9 is deformed. If the rod 9 is metal, then when the lever 11 moves, it undergoes plastic deformation and gradually collapses at the bend. On the banks of the resulting microcracks and cracks at the time of their formation, electric charges arise in the material of the rod 9. During vibrations and movement of the coasts of cracks and microcracks, electric charges, moving, emit electromagnetic waves, which, propagating in the surrounding space, form electromagnetic radiation. If the rod 9 is made of a dielectric, for example, rock, then it is destroyed in one motion of the lever 11. At the same time, in the place of the bend of the rod 9, as a rule, one main crack 12 is formed, due to which a single EMP signal is formed, consisting of a pulse train. Next, the EMP signals are converted by a capacitive EMP sensor 7 and fed from it to a recording system consisting, for example, of an amplifier 13 and a computer 14. From the last, the registered EMP signal is issued in the form of a waveform printout and subjected to further analysis and processing.

Таким образом, заявляемый способ исследования ЭМИ деформируемого до разрушения твердого тела в форме стержня в совокупности с заявляемым стендом обеспечивают исследование ЭМИ деформируемых изгибающей нагрузкой твердых тел в форме стержней и, следовательно, позволяют решить поставленную техническую задачу. Thus, the inventive method for studying the EMP of a solid in the form of a rod deformable to fracture in combination with the inventive stand provides the study of the EMP of solid bodies in the form of rods that are deformed by the bending load and, therefore, solve the technical problem.

Claims

1. A method for studying electromagnetic radiation of a rod-shaped solid that is deformable to destruction, including installing it on a stand, using a capacitive sensor, one of the plates of which is made in the form of a plate mounted on the base of the stand, and is connected to the registration system, and the other is grounded, deforming said rod by applying an external load to its upper end with a load device including a movable support with a socket for accommodating the upper end of the deformable eraser reaping and a fixed support mounted on the base of the stand with a socket for accommodating the lower end of this rod, converting the electromagnetic radiation signal of the deformable rod with the indicated capacitive sensor and registering it with a registration system, characterized in that another plate of the capacitive sensor uses a different plate moreover, the plates are installed on the base of the stand through insulating gaskets, while the deformable rod is located between the plates of the capacitive then, to the upper end of the deformable rod installed in the socket made from the end of the movable support serving as the lever of the lever system of the load device, a bending external load is cyclically applied in opposite directions with the help of this lever, which is moved in a vertical plane passing through the axial lines the specified lever and the seats of the fixed support of the lever system of the load device.

2. A stand for studying electromagnetic radiation of a rod-shaped solid that is deformable to destruction, containing a base, a capacitive electromagnetic radiation sensor, a recording system and a loading device consisting of a fixed support with a socket mounted on the base to accommodate the lower end of the deformable rod and a movable support with a socket for placing its upper end, while the base, the load device and the specified capacitive sensor are enclosed in an electromagnetic screen, characterized in that then a lever system is used as a loading device, including a fixed support with a socket and a lever serving as a movable support, in which the socket for accommodating the upper end of the deformable rod is made from the end, while the plates of the capacitive electromagnetic radiation sensor are made in the form of plates mounted on the base through insulating laying on different sides of the load device, with one plate electrically connected to a grounded base, and the second to the registration system.