SU1281993A1

SU1281993A1 - Acoustical polariscope for measuring elasticity of solid specimens

Info

Publication number: SU1281993A1
Application number: SU853883552A
Authority: SU
Inventors: Феликс Феликсович Горбацевич
Original assignee: Геологический Институт Кольского Филиала Им.С.М.Кирова Ан Ссср
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1987-01-07

Abstract

Изобретение относитс к средствам неразрушающего контрол и может быть использоьано при определении свойств упругости образцов, поглощающих упругую энергию: бетонов, горных пород, керамики и т.д. Целью изобретени вл етс повышение произ- родительности за счет сокращени времени на измерени в пределах полного угла поворота образца. Контролируемый образец 35, закрепленный фиксаторами 8 на поворотной платформе 12, опускают до соприкосновени с нижним ультразвуковым преобразователем 11, соприкасающимс с обра:зцом 35 через отверстие 15, диаметр которого больше диаметра преобразовател 11. Сверху к образцу прижимаетс верхний ультра (ЛThe invention relates to non-destructive testing and can be used in determining the elastic properties of samples that absorb elastic energy: concrete, rocks, ceramics, etc. The aim of the invention is to increase the productivity by reducing the measurement time within the full angle of rotation of the sample. A controlled sample 35, fixed by clamps 8 on the turntable 12, is lowered until it touches the lower ultrasound transducer 11 in contact with the pattern 35 through the hole 15, the diameter of which is larger than the diameter of the transducer 11. The upper ultra is pressed to the sample

Description

зпуковой преобразователь 10. При совмещении меток 33 и 34 вектора положени (ВП) ультразвуковых преобразователей 10, 11 происходит измерение при параллельных векторах пол ризации излучател и приемника, в качестве которых служат преобразователи 10, 11. Поворотом платформы 14 в пределахa sonic transducer 10. When aligning the marks 33 and 34 of the position vector (VP) of the ultrasonic transducers 10, 11, the polarization vector of the emitter and receiver, measured by the transducers 10, 11, is measured. Rotation of the platform 14 is within

360, поворотом, нижнего преобразовател за размещенную в пазу 18 ручку 19 на угол до 90 и поворотом верхнего и нижнего преобразователей 10, 11 относительно шкал 22 достигают возможности измерени характеристик образца при сдвиговых колебани х,2 з.п, ф-лы, 3 ил.360, by turning the lower converter by the knob 19 placed in the groove 18 at an angle of up to 90 and by turning the upper and lower converters 10, 11 relative to the scales 22, it is possible to measure the characteristics of the sample during shear oscillations, 2 hp, f-ly, 3 silt .

Изобретение относитс к средствам .неразрушающего контрол и может быть использовано при определении свойств упругости образцов, поглощающих упругую энергию: бетонов, горных пород, керамики и т.д.The invention relates to nondestructive testing means and can be used in determining the elastic properties of samples that absorb elastic energy: concrete, rocks, ceramics, etc.

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет сокращени времени на измерени в пределах полного угла поворота образца. The aim of the invention is to increase productivity by reducing the measurement time within the full angle of rotation of the sample.

На фиг. 1 показан акустопол рископ дл измерени упругости образцов твердых сред, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows acoustopol risk for measuring the elasticity of solid media samples, general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one.

Акустопол рископ дл измерени упругости образцов твердых сред содержит основание 1, жестко закрепленную на нем стойку 2, соединенный с ней кронштейн 3 со втулкой 4, проход щий сквозь 4 подвижный шток 5, установленную на стойке 2 с возможностью фиксации подвижную втулку 6, жестко соединенный с ней дополнительный кронштейн 7, держатели 8 образца, подвижно установленные в об,оймах 9 с возможностью фиксации верхний 10 и нижний 11 ультразвуковые преобразователи , круговую шкалу 12, указатель 13 углов поворота образца, соединенную с дополнительным кронштейном 7 поворотную платформу 14с центральным отверстием 15 дл размещени на ней образца,размер отверсти 15 больше размеров ультразвуковых преобразователей 10 и 11, указатель 13 углов поворота размещен на дополнительном кронштейне 7, кругова шкала отсчета углов поворота и держатели образца установлены на поворотной платформе 14, обоймы 9 нижнего 11 и верхнегоAcoustopol risk to measure the elasticity of samples of solid media contains a base 1, a rack 2 rigidly fixed on it, a bracket 3 connected to it with a sleeve 4, a movable rod 5 passing through 4, mounted on a rack 2 with the possibility of fixation a movable sleeve 6 rigidly connected to there is an additional bracket 7, sample holders 8, movably mounted in the arms, 9, with the possibility of fixing the upper 10 and lower 11 ultrasonic transducers, a circular scale 12, a pointer 13 of the sample angles, connected to the additional On 7, a rotary platform 14c with a central aperture 15 for placing a sample on it, the aperture size 15 is larger than the sizes of ultrasonic transducers 10 and 11, the angle indicator 13 is placed on an additional bracket 7, the rotary angle scale and the sample holders are mounted on a rotary platform 14, clips 9 lower 11 and upper

10 ультразвуковых преобразователей выполнены в виде внешнего 16 и внутреннего 17 стаканов, во внешнем стакане 16 нижнего ультразвукового преобразовател 11 выполнен кольцевой паз 18 на угол 90°, внутренний стакан 17 снабжен вход щей в кольцевой паз 18 руко ткой 19 дл поворота внутреннего стакана 17 с возможностью фиксации относительно внешнего стакана 16, причем обоймы 9 подпружинены соответственно относительно основани 1 и штока 5, втулки 4 основного кронштейна 3 и втулка 6 дополнительного кронштейна 7 снабжены шпонками 20 и фиксаторами 21, обоймы 9 преобразователей 10 и 11 снабжены шкапами 22 и указател ми 23 угла поворота преобразователей 10 . и 11, а вдоль стойки 1 подвижного штока 5 выполнены пазы 24 под шпонки 20.10 ultrasonic transducers are made in the form of an outer 16 and an inner 17 cup, in an outer cup 16 of the lower ultrasound transducer 11 there is an annular groove 18 at an angle of 90 °, the inner cup 17 is provided with a handle 19 entering the annular groove 18 to rotate the inner cup 17 so that fixing relative to the outer cup 16, and the holder 9 is spring-loaded respectively relative to the base 1 and the stem 5, the sleeve 4 of the main bracket 3 and the sleeve 6 of the additional bracket 7 are provided with keys 20 and clamps 21, the clips The s 9 transducers 10 and 11 are equipped with cabinets 22 and the angle indicators 23 of the transducers 10. and 11, and along the rack 1 of the movable rod 5 are made grooves 24 under the keys 20.

Кроме того, акустопол рископ содержит направл ющую втулку 25 крон- - штейна 3, пружину 26 верхнего ультразвукового преобразовател 10, пружину 27 нижнего ультразвукового преобразовател 11, жестко соединенную, с основанием 1 обечайку 28 с про- : резью 29,, вход щий в прорезь 29 штифт 30,, прорезь 31 в подвижном штоке 5 с вход щим в нее штифтом 32, метку 33 вектора пол ризации (ВП) верхнего ультразвукового преобразовател 10 и метку 34 ВП нижнего ультразвукового преобразовател 11.In addition, the acoustic hazard contains a guide bushing 25 of krona-matte 3, a spring 26 of the upper ultrasonic transducer 10, a spring 27 of the lower ultrasonic transducer 11, rigidly connected to the base 1 of the shell 28 with a projection 29, which goes into the slot 29 pin 30, slot 31 in movable rod 5 with pin 32 in it, mark 33 of the polarization vector (VP) of the upper ultrasonic transducer 10 and mark 34 VP of the lower ultrasound transducer 11.

На контролируемом изделий (образец ) 35 нанос т слой 36-контактной среды. На ультразвуковой прибор 37, поступают данные ультразвукового контрол образца 35.On a controlled article (sample) 35, a layer of 36-contact medium is applied. On the ultrasonic device 37, the data of the ultrasonic control of the sample 35.

31283128

Акустопол рископ дл измерени упругости образцов твердых сред работает следующим образом.Acustopole risk for measuring the elasticity of solid media samples works as follows.

1one

Перед проведением измерений на ра- бочие поверхности верхнего 10 и нижнего 11 ультразвуковых преобразователей нанос т слой 36 контактной среды, затем освобождают фиксаторы 21 подвижного штока 5 и обоймы 9 верхнего ультразвукового преобразовател 10,Before taking measurements, a layer 36 of the contact medium is applied to the working surfaces of the upper 10 and lower 11 ultrasonic transducers, then the latches 21 of the moving rod 5 and the holder 9 of the upper ultrasonic transducer 10 are released,

совмещают метку 33 ВП с меткой 34 ВП и с помощью тех же фиксаторов 21 осуществл ют закрепление преобразователей 10 и 11 в этом положении. Освобож дают фиксаторы 21 направл ющей втулки 25 и втулки 4 подвижного штока,после чего перемещением вверх кронштейна 3 по стойке 2, закрепленной на основании 1, подают верхний преобразователь 10 вверх на рассто ние, большее, чем высота контролируемого образца 35. На поворотную платформу 14 по центру центрального отверсти 15 устанавливают контролируемый образец 35 и закреп л ют его держателем 8 образца 35..- Освобождают фиксатор 21 подвижной втулки 6 и опускают ее вместе с дополнительным кронштейном 7. При этом за счет наличи пазов 24 и шпонок 20 при перемещении основного кронштейна 3, дополнительного .кронштейна 7 и подвижного штока.5 не происходит взаимного нарушени положени меток ВП 33 и 34.The 33 VP tag is aligned with the 34 VP tag, and using the same clips 21, the converters 10 and 11 are secured in this position. The clamps 21 of the guide sleeve 25 and the sleeve 4 of the movable rod release the clamps, and then moving the bracket 3 up the rack 2 mounted on the base 1, the upper transducer 10 moves upwards to a distance greater than the height of the test piece 35. On the turntable 14 in the center of the central hole 15, the test specimen 35 is installed and secured with its holder 8 of the sample 35 ..- Release the latch 21 of the movable sleeve 6 and lower it together with the additional bracket 7. At the same time, due to the presence of the slots 24 and the keys 20 when eremeschenii main arm 3, further .kronshteyna 7 and movable shtoka.5 disorder occurs mutual position VI marks 33 and 34.

Опуска поворотную платформу 14 до контакта образца 35 с нижним ультразвуковым преобразователем 11 и сжима пружину 27, установленную в обечайку 28, закрепл ют поворотную платформу 14 в этом положении.Освобожда фиксатор 21 втулки 4, опускают верхний ультразвуковой преобразователь 10 до его контакта с образцом 35. Путем давлени на подвижный . шток 5 обеспечивают некоторое сжатие пружины 26, установленной в обойму 9 верхнего ультразвукового преобразовател 10, и затем закрепл ют шток 5 фиксатором 21, установленным на втулке 4, После этого включают ультразвуковой прибор.Lowering the rotary platform 14 until the sample 35 contacts the lower ultrasonic transducer 11 and squeezes the spring 27 installed in the shell 28, fix the rotary platform 14 in this position. To release the retainer 21 of the sleeve 4, lower the upper ultrasonic transducer 10 until it contacts the sample 35. By pressure on the movable. the rod 5 provides some compression of the spring 26 installed in the holder 9 of the upper ultrasonic transducer 10, and then the rod 5 is fixed with a clamp 21 installed on the sleeve 4. After that, the ultrasonic device is turned on.

Первый цикл измерений выполн ют при так назьшаемых параллельных век- торах пол ризации излучател и приемника . При этом, поворачива платформу 14, отсчитывают показани круговой шкалы 12 относительно указател The first measurement cycle is performed with the so-called parallel polarization vectors of the emitter and receiver. At the same time, turning the platform 14, reads the dial 12 relative to the pointer

13 углов и наблюдают за амплитудой проход щих сдвиговых колебаний по ультразвуковому прибору 37. Измерени выполн ют в пределах угла поворота поворотной платформы 14, равного 360 . Затем освобождают фиксатор 21 внешнего стакана 16 нижнего ультразвукового преобразовател 11, перевод т руко тку 19.от пр гаати к одной стороне кольцевого паза 18 до прижати к другой стороне кольцевого паза 18 и закрепл ют ее, осуществл тем самым поворот нижнего ультразвукового преобразовател 11 точно на 90/.13 angles and observe the amplitude of the transmitted shear vibrations in the ultrasonic device 37. Measurements are made within the angle of rotation of the turntable 14 equal to 360. Then release the retainer 21 of the outer cup 16 of the lower ultrasonic transducer 11, pull the handle 19. away from one side of the ring groove 18 until it is pressed against the other side of the ring groove 18 and fix it, thereby turning the lower ultrasonic transducer 11 exactly 90 /.

Второй цикл измерений, дл выполнени которого необходима предыдуща операци , выполн ют при скрещенных векторах пол ризацию излучател и приемника. Как и при первом цикле, поворачивают платформу 14, отсчитыва показани круговой шкапы 12 относительно указател 13 углов, наблюдают за амплитудой проход щих колебаний по ультразвуковому прибору 37. Если требуетс установить угол между ВП верхнего 10 и нижнего 11 ультразвуковых преобразователей отличный от 90 , производ т поворот внутреннего стакана 17 относительно внешнего стакана 16, производ отсчет по указател м 23 шкал 22 преобразователей 10 и 11.The second measurement cycle, for which the previous operation is necessary, is performed with crossed vectors, polarization of the emitter and receiver. As in the first cycle, the platform 14 is rotated by counting the readings of the dial 12 relative to the pointer 13 angles, watching the amplitude of the oscillations passing through the ultrasonic device 37. If you want to set the angle between the VP of the upper 10 and lower 11 ultrasonic transducers different from 90, rotation of the inner cup 17 relative to the outer cup 16, based on the indicators 23 of the scales 22 of the transducers 10 and 11.

После завершени испытаний и сн ти контролируемого образца 35 происходит ослабление пружины 26, удерживаемой штифтом 32, вставленным в прорезь 31 подвижного штока 5, и ослабление пружины 27, вставленной в обечайку 28 .и удерживаемой штифтом 30, вставленным в прорезь 29 обейчай- ки 28.Upon completion of the tests and removal of the test sample 35, the spring 26 held by the pin 32 inserted into the slot 31 of the movable rod 5 is loosened and the spring 27 inserted into the shell 28 and weakened by the pin 30 inserted into the slot 29 of the cuff 28 is loosened.

Claims

1.Askustopol risk for measuring the elasticity of samples of solid media, containing a base, a rack, a bracket connected to it with a sleeve, a movable rod passing through a sleeve, a movable sleeve mounted on a rack with a possibility of fixation, an additional bracket rigidly connected to it, movably upper and lower ultrasonic transducers installed in cages with the possibility of fixation, a circular scale and a pointer of the angle of rotation of the specimen, in order to increase productivity by reducing the measurement time within the full sample angle, it contains a rotary platform connected to an additional bracket with a central hole for placing the sample on it, the hole size is larger than the size of the ultrasonic transducers, the angle indicator is placed on the additional bracket, and the dial scale the angles of rotation and sample holders are mounted on a turntable.

2. Accustopol risk according to claim 1, about t - characterized by the fact that the clips of the lower and upper ultrasonic transducers are made in the form of external and internal cups, in the external glass of the lower ultraA-A

srag.g

the sonic transducer has an annular groove at an angle of 90, the inner cup is provided with a handle entering the annular groove to rotate the inner cup with the possibility of fixation relative to the outer cup, and the sleeves are spring-loaded respectively with respect to the base and stem.

Zo Acoustopol risk according to claim 1, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by maintaining the relative position of the transducers, when adjusting and

For installation of the sample, the bushings of the main and additional brackets are provided with keys and clamps, the transducer sleeves are equipped with scales and indicators of the angle of rotation of the transducers, and the slots for the keys are made along the stand and the moving rod.

6-6

(pas.J