Способ контроля армирующих напряжений в стержневом пьезокерамическом преобразователе,армированном внутренней стяжкой Советский патент 1984 года по МПК G01L1/18 G01L1/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может .быть йспользовано при контроле армирующих напря жений пьезокерамических преобразователей без снятия напряжения. В ультразвуковой технике для излу чения больших мощностей используют стержневые преобразователи, содержа щие пьезокерамический стержень, выполненный в виде склеенных пьезокерамических элементов (в виде шайб), двух концевых металлических накладок и злементов армирования. В процессе зксплуатации часто возникает необхо димость в определении оставшегося ресурса преобразователя. Это можно установить Ъо величине.остаточных в преобразователе армирующих напряжений. Известны способы контроля армирующих напряжений, основанные на разармировании преобразователя путе откручивания армирующей гайки {.1 . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля армирующих напряжений в стержневом пьезокерамическом преобразователе, армированном внутренней стяжкой, заключающийся в опр делении усилия армирования по сигна лу на вольтметре, подключенному конденсатор к выводам преобразователя t2 . Однако способ предусматривает проведение контроля с нарушением на пряженного состояния, что требует повторного выполнения армирования. При этом требуется повторно нагружа и разгружать преобразователь, что искажает временные зависимости его (резонансная частота, электрическая емкость и др.) и после армирования требуется время вьщержки для стабилизации основных злектромеханичес ких параметров. Цель изобретения - вьтолнение контроля без нарушения напряженного со. преобразователя. Поставленная цель достигается за счет того, что согласно способу контроля армируняцих напряжений в стержневом пьезокерамическом прео разователе, армированном внутренней стяжкой, заключакяцемуся в том, что определяют усилие армирования по си налу на вольтметре,.подключенном через конденсатор к выводам преобра зователи, усилие определяют с помощью растягивающего приспособления, растягивая стяжку и одновременно опирая растягивающее приспособление на торец пьезокерамического преобразователя, а при появлении электрического напряжения на вольтметре фиксируют растягивающее усилие, по величине которого определяют армирующее напряжение по известным зависимостям. На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; .на фиг. 2 - то же, вид спереди. Устройство содержит пьезокерамический элемент 1, накладки 2 и 3, . причем накладка 2 - рабочая, внутреннюю стяжку 4, гайку 5, конденсатор 6, вольтметр 7, выключатель 8, вьгаоды 9 электрической схемы, вьтоды 10 преобразователя, шпильку 11, гайку 12, корпус 13, установленный на накладке 3, внутри которого размещены опорное кольцо 14, гидравлическая камера 15, соединенная с манометром 16. Способ контроля предусматривает следующую последовательность операций. 1.Собирают электрическую схему, включающую конденсатор 6, вольтметр 7, выключатель 8 и электрические выводы 9. 2.К вьгоодам 10 преобразователя дрисоединяют вьгаоды 9 электрической схемы. 3.Устанавливают на преобразователь 1 растягивающее приспособление в виде корпуса 13 с гидравлической камерой 15, опорньш кольцом 14, выполняющим функции поршня гидравлической камеры 15, щпильки 11 с гайкой 12. Причем при установке приспособления йеобходимо, чтобы опорное кольцо 14 непосредственно опиралось на накладку 3 преобразовательного элемента 1, шпилька 11 накручивалась на стяжку 4, а гайка 12 опиралась на торец корпуса 13. Ь. 4.Проводят вытяжку стяжки 4. Для этого создают в гидравлической камере 15, например от насоса, давление, под действием которого опорное кольцо 14 выжимается из камеры 15, а шпилька 11 вытягивает стяжку 4. Подачу давления в камеру 15 осуществляют до тех пор, пока стрелка вольтметра 7 не начнет отклоняться. В этот момент фиксируют давление камеры 15 по манометру 16 ( Р d).

5,Рассчитывают усилие армирования.

6,Снимают усилие Р. При этом преобразователь вновь становится ар мированньм на то же напряжение, которое в нем было до вьшолнения конт роля,

7,Рассчитывают напряжение армирования f, которое было в преобра зователе до контроля по формуле

FC.

-S

120188

При сравнении результатов контроля, полученных при использовании известного способа и предлагаемого, подтверждается, что последний более 5 прост в исполнении и преобразователь после контроля остается армированным на ту же величину, которая была до контроля.

Предлагаемый способ позволяет 10 проводить контроль без нарушения напряженного состояния, что не приводит к снижению ресурса и нарушению / стабильности основных характеристик контролируемого преобразователя.

«Z я

//L/

СПОСОБ КОНТРОЛЯ АРМИРУШЩХ НАПРЯЖЕНИЙ В СТЕРЖНЕВОМ ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ, АРМИРОВАННОМ ВНУТРЕННЕЙ СТЯЖКОЙ, заключающийся в том., что определяют усилие армирования по сигналу на вольтметре, подключенном через конденсатор i к выводам преобразователя, отличающийся тем, что, с целью выполнения контроля без нарушения напряженного состояния, усилие определяют с помощью растягивающего приспособления, растягивая стяжку и одновременно опирая растягивающее приспособление на торец пьезокерамического преобразователя, а при появлении электрического напряжения на вольтметре, фиксируют растягивающее усилие, по величине которого определяют армирующее напряжение по известным зависимостям.. К) 00 00 ФЫ