SU1293625A1

SU1293625A1 - Device for determining mechanical quality of specimens

Info

Publication number: SU1293625A1
Application number: SU853927381A
Authority: SU
Inventors: Сергей Викторович Воробьев; Геннадий Иванович Головня; Сергей Константинович Степанов; Вадим Александрович Федоров
Original assignee: Ленинградский Электротехнический Институт Им.В.И.Ульянова /Ленина/
Priority date: 1985-07-15
Filing date: 1985-07-15
Publication date: 1987-02-28

Abstract

) Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов и может быть использовано дл исследовани образцов с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений на образцах в виде тонких пластин 3 счет увеличени амплитуды и времени затухани принимаемых упругих колебаний. От источника 7 посто нного напр жени на электроды 10 подводитс напр жение одинакового знака. Мембрана 9 насадки 3 прижимаетс к образцу 12. Излучатель 2, контактиру через насадку 3 с образцом 12, передает ему свои колебани . Между приемником 2 и образцом 12 в воздушном слое возникают упругие колебани . Сигнал на выходе усилител 5, пропорциональный амплитуде этих колебаний, увеличиваетс . Чтобы исключить ослабление регистрируемых сигналов и увеличить врем их затухани , насадка 3 излучател 3 выводитс из контакта с образцом путем подачи напр жени разных знаков на электроды 10, замыканию которых преп тствует пластина 11, из диэлектрического материала. 2 ил. i (Л фиг./The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and can be used to examine samples using ultrasonic vibrations. The aim of the invention is to improve the accuracy of measurements on samples in the form of thin plates 3 by increasing the amplitude and decay time of the received elastic oscillations. From the source 7 of a constant voltage to the electrodes 10, a voltage of the same sign is applied. The membrane 9 of the nozzle 3 presses against the sample 12. The emitter 2, which contacts through the nozzle 3 with the sample 12, transmits its oscillations to it. Elastic vibrations occur between receiver 2 and sample 12 in the air layer. The signal at the output of amplifier 5, proportional to the amplitude of these oscillations, increases. In order to prevent attenuation of the recorded signals and increase their damping time, the nozzle 3 of the radiator 3 is removed from contact with the sample by applying a voltage of different signs to the electrodes 10, the closure of which is prevented by the plate 11, from the dielectric material. 2 Il. i (L of fig. /

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол материалов и может быть испошьзовано дл испытани образцов из различных материалов (например, металла и керамики в виде тонких пластин) с помощью ультразвуковых колебаний.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and can be used for testing samples from various materials (for example, metal and ceramics in the form of thin plates) using ultrasonic vibrations.

Цель изобретени - повышение точности измерений на образцах в виде тонких пластин за счет увеличени времени затухани принимаемых упругих колебаний.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements on samples in the form of thin plates by increasing the decay time of the received elastic oscillations.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в момент возбуждени колебаний образца с помощью насадки излучател , на фиг. 2 - то же, после выведени насадки из контакта с образцом .FIG. 1 shows the proposed device at the time of excitation of the oscillations of the sample using the nozzle of the radiator; FIG. 2 - the same, after removing the nozzle from contact with the sample.

Устройство содержит генератор 1 радиоимпульсов, подключенный к нему пьезоэлектрический излучатель 2 с эластичной насадкой 3, пьезоэлектрический пр йемник 4 и последовательно соединенные с ним усилитель 5 и регистратор 6, а также источник 7 посто нного напр жени , соединенный с генератором 1. Насадка 3 прикреплена к рабочей поверхности излучател 2 и вьтолнена в виде цилиндра, внутренний объем которого заполнен диэлектрической жидкостью 8. Основани ми насадки 3 вл ютс резиновые мембраны 9, на внутренних поверхност х которых по ширине излучател 2 нанесены электроды 10, подключенные к источнику 7 посто нного напр жени и образующие конденсатор, Дл увеличени силы взаимодействи между электродами 10 и дл преп тстви юс замыканию конденсатор разделен пластиной 11 из материала с большой диэлектрической проницаемостью . Образец 12 расположен между излучателем 2 и приемником 4 с воздушными сло ми, толщина которых выбрана из услови оптимальной акустической св зи, соответствующей минимальной скорости спада своб.одных затухающих колебаний образца.The device contains a generator of radio pulses, a piezoelectric transducer 2 connected to it with an elastic nozzle 3, a piezoelectric terminal 4 and an amplifier 5 connected in series with it, and a recorder 6, as well as a constant voltage source 7 connected to the generator 1. The nozzle 3 is attached to The working surface of the radiator 2 is also filled in the form of a cylinder, the internal volume of which is filled with a dielectric fluid 8. The bases of the nozzle 3 are rubber membranes 9, on the inner surfaces of which are widthwise The transducer 2 has electrodes 10 connected to a constant voltage source 7 and forming a capacitor. To increase the interaction force between the electrodes 10 and to prevent a short circuit, the capacitor is separated by a plate 11 of a material with a high dielectric constant. Sample 12 is located between emitter 2 and receiver 4 with air layers, the thickness of which is selected from the condition of optimal acoustic communication, corresponding to the minimum decay rate of free-flowing damped oscillations of the sample.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

От источника 7 посто нного напр жени на электроды 10 подводитс напр жение одинакового знака, в результате чего мембрана 9 насадки 3 прижимаетс к поверхности испытываемого образца 12, Электрические импульсы генератора 1 подаютс на излучаFrom the source 7 of a constant voltage to the electrodes 10, a voltage of the same sign is applied, as a result of which the membrane 9 of the nozzle 3 is pressed against the surface of the test sample 12. The electrical pulses of the generator 1 are supplied to the radiation

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

тель 2, преобразуютс им в ультразвуковые колебани и через насадку 3 посьшаютс в образец 12. Возбужденные излучателем 2 упругие колеба- им образца 12 через воздушный слой принимаютс приемником 4 и обратно преобразуютс им в электрические импульсы , которые через усилитель 5 поступают на регистрирующее устройство с максимальной амплитудой. После возбу иени колебаний в образце 12 на электроды 10 подаетс напр жение разных знаков, и насадка 3 излучател 2 выводитс из контакта с образцом 12 за короткое врем , что позвол ет увеличить врем затухани принимаемых упругих колебаний. При этом затухающий сигнал, наблюдаемый на регистраторе 6, соответствует свободным затухающим колебани м образца 12.The transducer 2 is converted by it into ultrasonic vibrations and transferred through the nozzle 3 to sample 12. Excited by emitter 2, elastic by vibrating sample 12 through the air layer are received by receiver 4 and converted back into electrical impulses, which through amplifier 5 arrive at a recording device with a maximum amplitude. After the oscillations in sample 12 are excited, the voltage of different signs is applied to the electrodes 10, and the nozzle 3 of the radiator 2 is brought out of contact with the sample 12 in a short time, which makes it possible to increase the decay time of the received elastic oscillations. In this case, the damped signal observed on the recorder 6 corresponds to the free damped oscillations of the sample 12.

В результате отсутстви вли ни преобразователей на параметры колебаний образца после его возбуждени измерение добротности осуществл ютс с более высокой точностью.As a result, the transducers do not affect the oscillation parameters of the sample after its excitation, the measurement of the quality factor is performed with higher accuracy.

Таким образом, предлагаемое устройство снижает степень ..,. принимаемых упругих колебаний и, слег довательно, увеличивает врем после- звучани , что повышает точность измерени добротности малогабаритных образцов.Thus, the proposed device reduces the degree ..,. received elastic vibrations and, consequently, increases the after-sound time, which improves the accuracy of measuring the quality factor of small-sized samples.

Claims

Invention Formula

A device for determining the mechanical quality factor of samples, comprising a generator of radio pulses, a piezoelectric transducer connected to it with an elastic nozzle, a piezoelectric receiver and an amplifier and recorder connected in series with it, in order to improve the accuracy of measurements on samples in the form of thin plates, it is supplied with a constant voltage source connected to a generator of radio pulses, the nozzle is made in the form of a cylinder filled with a dielectric liquid on the inside these surfaces of the nozzle across the width of the radiator coated electrodes connected to a source of DC voltage, and the emitter electrode from the fixed plate of a dielectric material .cheskogo.

fi & z