SU1075146A2

SU1075146A2 - Устройство дл ультразвукового контрол

Info

Publication number: SU1075146A2
Application number: SU823510976A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Александрович Яланский; Николай Александрович Глухов; Алексей Алексеевич Лукашев; Валерий Андреевич Глухих; Александр Владимирович Бойко
Original assignee: Институт Геотехнической Механики Ан Усср
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1984-02-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ по авт. св. 572704, отличающеес тем, что, с целью ровышени достоверности контрол , оно снабжено последовательно соединенньлии блоком запоминани ско-рости поперечной или поверхностной волны, первый вход которого подключен к блоку управлени , а второй к делительному блоку, блоком масштабировани , второй вход которого подключен к блоку управлени , блоком вычислени коэффициента Пуассона и блоком вычислени модул Юнга, выход которого подключен к блоку регистрации , последовательно соединенными блоками задани плотности и вычислени модул сдвига, второй вход которого подключен к выходу блока масштабировани , а выход - к блоку регистрации и второму входу блока вычислени модул Юнга, блоком запоминани скорости продольной волны, первый вход которого соединен с выходом блока управлени , второй вход - с выходом делительного блока, а выход с блоком регистрации и вторым входом блока вычислени коэффициента (Л Пуассона, выходы блоков масштабировани , вычислени коэффициента Пуассона , задани плотности и управлени .соединены с блоком регистрации.

Description

|

СП

х Изобретение относитс к нераэрушак дим испытани м ультразвуковым методомИ может быть использовано дл измерений физико-механических параметров горных пород. По основному aBto св. № 572704 известно устройство дл ультразвуко вого контрол , содержащее генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучатель, последовательно соединенные приемник, усилитель-и блок визуальной индикации, последовательно соединенные блок установ ки времени, вход которого подключен к генератору зондирующих импульсов, второй выход - к блоку визуальной индикации, делительный блок, блок . смещени линейной зависимости скоро ти распространени ультразвука и блок регистрации, блок наклона линейной зависимости скорости распрос ранени ультразвука, подключенный к делительному блоку, блок управлени соединенный с входами блока наклона линейной зависимости скорости.распространени ультразвука и блока смещени линейной зависимости скорости распространени ультразвука электроизмеритель базы, подключенный к входу Л . Недостатком известного устройств вл етс низка достоверность контрол из-за применени коррел ционны зависимостей дл определени параме ров горных пород. Эти зависимости линейны не дл всех параметров, известны достаточно точно не дл всех типов пород и дают значительные отклонени дл одного типа пород ввиду статистического разброса их пара метров. I Целью изобретени вл етс повышение достоверности контрол . Поставленна цель достигаетс те что устройство дл ультразвукового контрол снабжено последователько соединенными блоком запоминани ско рости поперечной или поверхностной волны, первый вход которого подключен к блоку управлени , а второй к делительному блоку, блоком масшта бировани , второй вход которого под ключен к блоку управлени , блоком вычислени коэффициента Пуассона и блоком вычислени модул Юнга, выход которого подключен к блоку регистрации , последовательно соединен ньами блоками задани плотности и вычислени модул сдвига, второй вх которого подключен к выходу блока масштабировани , а выход - к блоку регистрации и второму входу блока вычислени модул Юнга, блоком запоминани скорости продольной волны первый вход которого соединен с выходом блока управлени , второй вход с выходом делительного блока, а выход - с блоком регистрации и вторым входом блока вычислени коэффициента Пуассона, выходы блоков масштабировани , вычислени коэффициента Пуассона , задани плотности и управлени , соединены с блоком регистрации. На чертеже представлена блок-схема устройства, дл ультразвукового контрол . Устройство дл ультразвукового контрол содержит генератор 1 зон- . дирующих импульсов, подключенный к нему излучатель 2, последовательно соединенные приемник 3, усилитель 4 и блок 5 визуальной индикации, последовательно соединенные блок б установки времени, вход которого подключен к генератору 1 зондирукадих импульсов, а второй вход - к блоку индикации, делительный блок 7, блок 8 смещени линейной зависимости скорости распространени ультразвука и блок 9 регистрации, блок 10 наклона линейной зависимости скорости распространени ультразвука, подключенный , к делительному блоку 7, блок 11 управлени f соединенный с входами блока 10 наклона линейной зависимости скорости, распространени ультразвука и блока 8 смещени линейной зависимости скорости ра,спространени ультразвука, электроизмеритель 12 базы, подключенный к входу делительного блока 7, последовательно соединенные блок 13 запоминани скорости поперечной или поверхностной волны , вход которого подключен к блоку 11 управлени , а второй - к делительному блоку 7, блок 14 масштабировани , второй вход icoToprro подключен к блоку 11 управлени , блок 15 вычислени коэффициента Пуассона и блок 16 вычислени модул Юнга, выход которого подключен к блоку 9 регистрации, последовательно соедининенные блок 17 задани плотности и блок 18 вычислени модул сдвига, второй вход которого подключен к выходу блока 14 масштаби з€вани , а выход - к блоку 9 регистрации и второму входу блока 16 вычислени модул Юнга , блок 19 запоминани скорости продольной волны, первый вход которого соединен с выходом блока 11 управлени , второй вход - с выходом делительного б-лока 7, а выход с блоком 9 регистрации и вторым входом блока 15 вычислени коэффициента Пуассона, выходы блока 14 масштабировани , блока 15 вычислени коэффициента Пуассона, блока 17 задани плотности и блока 11 управлени соединены с блоком 9 регистрации. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов вырабатывает импульсы, поступающие на излучатель 2, которые через иссле дуемую среду и принимаютс приемником 3. После усилени усилителем 4 сигналы подаютс на блок 5 визуальной индикации, на который поступает также импульс метки с блока 6 установки времени с некоторой задержкой относительно зондирующего импульса. Длительность задержки может плавно измен тьс .

Принимаемый сигнал и сигнал, метки совме(цаютс в блоке 5 визуальной индикации. Выходное сопротивление блока б установки време.ни измен етс пропорционально времени задержки, выход этого блока подкл1ючен к делительному блоку 7, который представл ет собой масштабный усилитель. Сопротивлением обратной св зи этого усилител вл етс э.лектроизмеритель 12 базы, механически св занный с излучателем 2 и приемником 3. Сопротивление электроизмерител 12 базы мен етс пропорционально рассто нию между излучателем 2 и приемниi oM 3. Коэффициент усилени делительного блока 7 пропорционален скорости распространени ультразвука в данной среде. По скорости ультразвуковых волн/ примен линейные коррел ционные зависимости, можно определить физико-механические параметры горных пород

F,aiV4b.

где F, - параметры горных пород

(модуль Юнга, модуль сдв-ига , коэффициент Пуассона) а;t- константы коррел ционных

зависимостей; - скоро.сть ультразвуковых

волн.

Дл этого на вход делительного блока 7 в зависимости от определ емого параметра подаетс посто нное напр жение UHJ л а; с блока 10 наклона линейной зависимости скорости распространени ультразвука, а выходное напр жение делительного блока 7 суммируетс с напр жением U(;, блока 8 смещени линейной зависимости скорости распространени ультразвука .

Величины напр жений блока 10 наклона и блока 8 смещени линейной зависимости определ ютс блоком 11 управлени . В результате этого на вход блока 9 регистрации подаетс напр жение

..i-aiV b;.

в этом случае, когда константы коррел ционных зависимостей определены недостаточно точно, параметры упругости можно определить по аналитическим зависимост м

.

2()-2

G,-pV, (140),

где т) - коэффициент Пуассона; G - модуль сдвига; Е - модуль Юнга; VP - скорость продольной волны;

C V - скорость поперечной волны; р - плотность исследуемой среды. Дл этого по сигналам блока 11 управлени происходит запоминание значени напр жени с выхода делитель5 ного блока 7 в блоке 13 запоминани скорости поперечной или поверхностной волны, или в блоке 19 запоминани скорости продольной волны в зависимости от того, скорость какого типа волн измер етс . После измере0 ни скоростей обоих типов волн их значени сохран ютс в блоках 13 и .14 и с их выходов поступают на вход блока 15 вычислени коэффициента Пуассона, причем сигнал с выхода

5 блока 13 запоминани скорости поперечной либо поверхностной олны, поступает на блок 15 вычислени коэф фициерта Пуассона через блок 14 масштабировани , коэффициент передачи

0 которого задаетс блоком 11 управле- ни и равен 1 при измерении скорости поперечной волны и 1,075 - при измерении скорости поверхностной волны. Значени скоростей попереч5 ных и продольных волн регистрируютс в блоке 9 регистрации. Напр жение, пропорциональное -коэффициенту Пуассона , с выхода блока 15 вычислени коэффициента Цуассона подаетс на блок 9 регистрации и на вход блока 16

0 вычислени модул Юнга, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный модулю сдвига, который определён в блоке 18 вычислени модул сдвига, дл чего на вхо5 ды этого блока подаютс сигналы с блока 17 задани плотности и с выхода блока 14 масштабировани . Сигналы, пропорциональные заданной плотности, модулю сдвига и модулю Юнга, индици0 руютс в блоке 9 регистрации. Выбор параметра индикации задаетс блоке

И управлени .

Устройство дл ультразвукового контрол позвол ет измер ть физико5 механические параметры горных пород с повышенной точностью и достоверностью за счет вычислени этих параметров по аналитическим зависимост м, так как линейные коррел ционные зависимости известны достаточно точно

0 не дл всех типов пород и линеный не дл всех измер емых параметров.

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ по авт. св. » 572704, отличающеес я тем, что, с целью ровышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком запоминания скорости поперечной или поверхностной волны, первый вход которого подключен к блоку управления, а второй - к делительному блоку, блоком масштабирования, второй вход 'которого подключен к блоку управления, блоком вычисления коэффициента Пуассона и блоком вычисления модуля Юнга, выход которого подключен к блоку регистрации, последовательно соединенными блоками задания плотности и вычисления модуля сдвига, второй вход которого подключен к выходу блока масштабирования, а выход - к блоку регистрации и второму входу блока вычисления модуля Юнга, блоком запоминания скорости продольной волны, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второй вход - с выходом делительного блока, а выход с блоком регистрации и вторым входом блока вычисления коэффициента Пуассона, выходы блоков масштабирования, вычисления коэффициента Пуассона, задания плотности и управления (соединены с блоком регистрации.

<1 in