SU913237A1 - Device for measuring material physical mechanical parameters - Google Patents
Device for measuring material physical mechanical parameters Download PDFInfo
- Publication number
- SU913237A1 SU913237A1 SU802947949A SU2947949A SU913237A1 SU 913237 A1 SU913237 A1 SU 913237A1 SU 802947949 A SU802947949 A SU 802947949A SU 2947949 A SU2947949 A SU 2947949A SU 913237 A1 SU913237 A1 SU 913237A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- prism
- selector
- amplifier
- measuring
- sample
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Изобретение относится к акустический измерениям и может быть использовано для измерения и контроля физико-механических параметров твердых тел.The invention relates to acoustic measurements and can be used to measure and control the physico-mechanical parameters of solids.
Известно устройство для измерения постоянных упругости твердых йзотронных тел, состоящее из приемно -излучающего пьезопреобраэователя, направленного под острым углом к поверхности исследуемого тела, генератора импульсов, усилителя и индикатора Г13 .A device is known for measuring the constant elasticity of solid isotronic bodies, consisting of a receiving-emitting piezoelectric transducer directed at an acute angle to the surface of the body under investigation, a pulse generator, an amplifier and an indicator G13.
Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности измерения плотности твердого тела и низкая точность измерения, обусловливаемая недостаточной точностью определения углов максимального возбуждения поверхностных волн.The disadvantages of this device are the inability to measure the density of a solid and low measurement accuracy due to the insufficient accuracy of determining the angles of maximum excitation of surface waves.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения физико-механических параметров материалов, содержащее генератор импульсов, связанный с ним пьезопреобразователь с призмой и последова—The closest in technical essence to the invention is a device for measuring the physicomechanical parameters of materials, comprising a pulse generator, a piezotransducer associated with it, a prism and a sequence
22
тельно соединенные первый усилитель и регистратор Ϊ2] .the first amplifier and recorder Ϊ2].
Недостатком данного устройства явля.ется отсутствие возможности одновременного измерения плотности твердых тел, являющимся одним из основных физикомеханических параметров.The disadvantage of this device is the inability to simultaneously measure the density of solids, which is one of the main physico-mechanical parameters.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения плотности материала.The purpose of the invention is to expand the functionality by measuring the density of the material.
Эта цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным пьезопреобразователем и связанным с ним и последовательно соединенными селектором, вторым усилителем и измерителем отношения напряжений, второй вход которого связан со вторым выходом селектора, призма выполнена с отражающей поверхностью, параллельной ее рабочей грани, а пополнительный пьезопреобразователь установлен на призме параллельно образцу таким образом, что его ось симметрии проходит через внутренний край отражак>щей поверхности.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with an additional piezoelectric transducer and its associated and serially connected selector, second amplifier and voltage ratio meter, the second input of which is connected to the second output of the selector, the prism is made with a reflecting surface parallel to its working face, and an additional piezoelectric transducer is installed on the prism parallel to the sample in such a way that its axis of symmetry passes through the inner edge of the reflecting surface.
913237913237
4four
На фиг. 1 показана структурная схема устройства для измерения физико-механических постоянных твердых теп; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring physicomechanical constants of solid tep; in fig. 2 timing diagrams explaining the operation of the device.
Устройство содержит призму 1, установленный на нем пьезопреобразователь 2, дополнительный пьезопреобразователь 3. Соединенные последовательно генератор 4The device contains a prism 1, a piezo transducer mounted on it 2, an additional piezo transducer 3. Generator 4 connected in series
импульсов, соединенный с пьезопреобразо- ,θ тепя 9 отношения напряжений, на знаме20pulses connected to a piezo-transform, θ tepa 9 stress ratio, on the flag 20
вателями 2 и 3, первый усилитель 5 и индикатор 6. Кроме того, устройство. содержит последовательно соединенные селектор 7 импульсов, второй усилитель 8 и измеритель 9 отношения напряжения. Дополнительный пьезопреобразователь 3 подключен к генератору 4 импульсов и селектору 7 импульсов. А второй выход селектора 7 подключен к знаменательному входу измерителя 9 отношения напряжений.2 and 3, the first amplifier 5 and the indicator 6. In addition, the device. contains consistently connected to the selector 7 pulses, the second amplifier 8 and the meter 9 voltage ratio. Additional piezoelectric transducer 3 is connected to the generator 4 pulses and the selector 7 pulses. And the second output of the selector 7 is connected to the significant input of the meter 9 voltage ratio.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Генератор 4 импульсов возбуждает пьезопреобразователь 2, который излуча- 25 ет в прямоугольный образец 10 из контролируемого материала под углом падения ά продольные ультразвуковые волны 11 и поперечные 12.The pulse generator 4 excites a piezoelectric transducer 2, which radiates 25 into a rectangular sample 10 of controlled material at an angle of incidence ά longitudinal ultrasonic waves 11 and transverse 12.
Перемещают призму 1 в направлении ребра образца 10 до тех пор, пока один из видов (продольные 11 или поперечные 12) волн отражается от прямого угла образца в обратном направлении. Отраженные волны принимаются пьезопреобразователем 2, а на его выходеЛюлученные электрические импульсы уцениваются первым усилителем 5 и наблюдаются на экране регистратора 6 (осциллографа).The prism 1 is moved towards the edge of the sample 10 until one of the types (longitudinal 11 or transverse 12) waves is reflected from the right angle of the sample in the opposite direction. Reflected waves are received by a piezoelectric transducer 2, and at its output, the electric pulses are devalued by the first amplifier 5 and are observed on the screen of the recorder 6 (oscilloscope).
В момент наблюдения максимального импульса на экране измеряют* расстояние X от точки ввода ультразвукового луча пьезопреобраэователя 2 до ребра грани образца 10. После этого призму 1 перемещают в положение, в котором получают максимальное отражение от угла образца 10 поперечных волн 12, и измеряют соответствующее расстояние X т (не показано). По измеренным величинам рассчитывают скорости продольных С-^ и поперечных волн и коэффициента Пуассона М .At the moment of observation of the maximum pulse on the screen, measure * the distance X from the point of entry of the ultrasonic beam of the piezo-converter 2 to the edge of the face of the sample 10. After that, the prism 1 is moved to the position in which the maximum reflection from the corner of the sample 10 of transverse waves 12 is obtained, and the corresponding distance X t (not shown). From the measured values, the velocities of the longitudinal C -> and transverse waves and the Poisson’s ratio M are calculated.
Затем от генератора 4 импульсов возбуждают пьезопреобразователь 3, который излучает импульсы продольных ультразвуковых волн 13 и 14. Отраженные от грани призмы, граничащей с воздухом, и от 55 рабочей грани призмы ультразвуковые импульсы принимаются преобразователем 3 (фиг. 2а) и подаются на вход селектораThen from the generator 4 pulses excite the piezoelectric transducer 3, which emits pulses of longitudinal ultrasonic waves 13 and 14. Reflected from the face of a prism adjacent to the air, and from 55 working faces of the prism ultrasonic pulses are received by the transducer 3 (Fig. 2a) and fed to the selector input
30thirty
3535
4545
5050
7, на первом выходе которого выделяется импульс (см. фиг. 26), создаваемыми продольными волнами 13. На втором выходе селектора 7 импульсов выделяется импульс, создаваемый продольными волнами 14 (фиг. 2в). Усиленный вторым усилителем 8 электрический сигнал с первого выхода селектора 7 импульсов подается на числительный вход преобразованательный вход которого подается электрический сигнал со второго выхода селектора. При этом коэффициент усиления усилителя 8 может быть установлен та15 ким, при котором при отсутствии образца 10 импульсы на входах измерителя равны. Тогда показания измерителя в рабочем положении датчика равны коэффициенту отражения V продольных ультразвуковых волн от границы между призмой 1 и образцом 10. А плотность и модуль сдвига μ-, материала образца 10 рассчитывают по формулам7, at the first output of which a pulse is emitted (see Fig. 26) generated by longitudinal waves 13. At the second output of the pulse selector 7, a pulse generated by longitudinal waves 14 is emitted (Fig. 2c). The electrical signal amplified by the second amplifier 8 from the first output of the pulse selector 7 is fed to the numeral input of a conversion input of which an electrical signal is supplied from the second output of the selector. In this case, the gain of the amplifier 8 can be set to 15 kim, at which, in the absence of the sample 10, the pulses at the inputs of the meter are equal. Then the meter readings in the working position of the sensor are equal to the reflection coefficient V of longitudinal ultrasonic waves from the border between prism 1 and sample 10. And the density and shear modulus μ-, sample material 10 is calculated using the formulas
νΐ-ν)5ίηάνΐ-ν) 5ίηά
гдер - плотность материала призмы 1;Gader - the density of the material of the prism 1;
$ - толщина образца контролируемого материала;$ is the sample thickness of the controlled material;
ώ - угол призмы.ώ is the angle of the prism.
Эффективность данного устройства обеспечивается тем, что дополнительно измеренная плотность материала позволя40 ет определить также измерить модули Юнга и сдвига.The efficiency of this device is provided in that additional measured density of the material 40 is allowed to determine as to measure the Young's and shear moduli.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802947949A SU913237A1 (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Device for measuring material physical mechanical parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802947949A SU913237A1 (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Device for measuring material physical mechanical parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU913237A1 true SU913237A1 (en) | 1982-03-15 |
Family
ID=20904984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802947949A SU913237A1 (en) | 1980-06-30 | 1980-06-30 | Device for measuring material physical mechanical parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU913237A1 (en) |
-
1980
- 1980-06-30 SU SU802947949A patent/SU913237A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6236527B2 (en) | ||
SU913237A1 (en) | Device for measuring material physical mechanical parameters | |
SU896539A2 (en) | Ultrasonic transducer for biological investigations | |
SU1589198A1 (en) | Untrasonic apparatus for measuring physico-mechanical parameters of substance | |
SU815614A1 (en) | Ultrasonic method of young's modulus measurement | |
SU1698750A1 (en) | Method of measuring the entry angle of the sloped ultrasonic oscillation transducers | |
SU1552088A1 (en) | Apparatus for investigating mechanical characteristics of materials | |
SU1298639A1 (en) | Method of measuring angle of introducing vibrations in material | |
SU1495728A1 (en) | Device for measuring intensity of magnetic field | |
SU1401368A1 (en) | Device for ultrasonic investigation of substance | |
SU1684602A1 (en) | Method of measuring the speed of ultrasound | |
SU887926A1 (en) | Ultrasonic method of measuring layer thickness | |
SU879453A1 (en) | Device for measuring sensitivity of ultrasonic converters and flaw detectors | |
SU1249341A1 (en) | Device for measuring velocity of ultrasound in material | |
SU1064130A1 (en) | Referenceless ultrasonic thickness meter (its versions) | |
SU1100559A1 (en) | Ultrasonic device for measuring substance physical parameters | |
SU1569534A1 (en) | Ultrasonic method of checking thickness of articles | |
RU1816966C (en) | Ultrasonic flaw-detector-thickness gauge | |
SU1377043A1 (en) | Ultrasonic transducer | |
SU1460621A1 (en) | Ultrasound velocity meter | |
SU1298642A1 (en) | Ultrasonic device for measuring density of liquids | |
SU1029007A1 (en) | Ultrasonic referenceless thickness gauge | |
SU1434362A1 (en) | Ultrasonic echo-pulse flaw detector | |
SU911322A1 (en) | Ultrasonic thickness meter | |
SU1010539A1 (en) | Device for ultrasound speed touch-free checking |