Устройство для измерения коэффициента Пуассона материала Советский патент 1985 года по МПК G01N33/38 G01N29/00 

1СП

оо ю

00

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПУАССОНА МАТЕРИАЛА, содержащее генератор, аттенюатор и пьеэопреобразователь в виде электроизолированных пьезопластин, на противоположных гранях каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, пьезопластины размещены одна под другой, а нижняя снабжена дополнительной парой равных по площади электродов, подключенных во взаимно противоположной полярности.

97:/г.; Изобретение относится к промьшленности строительных материалов и может быть использовано для контроля твердения бетона, например, для выбора оптимального режима форм ваний изделий. Известно устройство для измерени коэффициента Пуассона, содержащее генератор и ультразвуковой искатель выполненный в виде системы электрически изолированных пьезопластин, электроды которых подключены к гене ратору синусоидальных сигналов, сдвинутых по фазе К/2 . Недостаток данного устройства со тоит в сложности измерения, обуслов ленной необходимостью подачи сигналов, сдвинутых по фазе на /Г/2. При преобразовании изгибных или попереч ных колебаний, совешаемых излучателен, в поверхностные колебания/в из лучаемом сигнале появляется продоль ная составляющая, что также затрудняет проведение измерений. Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения коэффициента Пуассона материала, содержащее генератор, аттенюатор и пьезопреобразователь в виде элект .роизолированных пьезопластин, на пр тивоположных гранях.каждой из которых размещена пара электродов, подключенных к генератору через аттенюатор 2} . Однако это устройство характеризуется низкой точностью измерения, обусловленной наличием продольной составляющей в выходном сигнале и малой мощностью акустического сигна ла, передаваемого через волновод в исследуемую среду, что затрудняет . получение необходимой информации. .Кроме того, при контроле слабострук турированных сред паразитная продол ная составляющая суммарного сигнала намного превышает по амплитуде полезный сигнал. Цель изобретения - повьппение точ ности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для.измерения коэффициента Пуассона материала, содермсащем генератор, аттенюатор и пьезопреобразователь в виде электро изолированных пьезоплас-гин, на противоположшлх гранях каждой из котор размещена пара электродов, подключе ных к генератору через аттенюатор. пьезопластины |;р змещены одна под другой, а нижняя снабжена дополнительной парой равных по площади электродов, подключенных во взаимно противоположной полярности. На фиГ. 1 изображена схема устройства для измерения коэффициента Пуас-. сона бетона; на фиг. 2 - зависимость коэффициента Пуассона от относительного времени твердения бетона. Устройство содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход кот торого соединен с электродами пьезопластины 2, расположенной на поверхности бетонной смеси 3, причем электроды пьезопластины 2 подключены к выходу генератора 1 во взаимно противоположной полярности, а электроды пьезопластины 4 подключены к выходу генератора 1 через аттенюатор 5. Устройство работает следующим образом.. При проведении измерений электрический сигнал с выхода генератора 1 поступает на электроды пьезопластин. 2 и 4. Электроды пьезоп-ластины 2 подключены к выходу генератор 1 1 во взаимно противоположной полярности. Две пары электродов пьезопластины 2 изготовлены равными по площади, чтобы обеспечить равенство энергий деформаций сжатия и растяжения. Под действием электрического сигнала одна половина пластины 2 испытывает деформацрпо сжатия (растяжения), а другая половина пластины 2 - деформацию растяжения (сжатия). Деформации противоположных знаков передаются в материал (бетонную смесь) 3, где в результате их взаимодействия во-чникает поперечная (сдвиговая) деформация. Продольные колебания пьезопластины 4, пройдя через пл.астину 2, достигают поверхности бетонной смеси 3 с задержкой, обусловленной временем прохождения через пластину 2. Задержка равна t/4 длины волны или )Г/2. В результате взаимодействия продольной и поперечной деформации, сдвинутых относительно друг друга; по фазе на |Г/2, на поверхности бетонной смеси 3 возникают поверхностиые колебания. Оптимальное отношение продольной и поперечной деформации, необходимое для возбуждения поверхностных колебаний, устанавливается с помощью аттенюатора 5. Величина отношения продольной и поперечной деформации, при которой воз3

буждаются поверхностные колебания, однозначно связана со значением коэффициента Пуассона бетонной смеси, что позволяет определять коэффициент Пуассона по отношению электрических сигналов, генерирующих соответствую-: щие деформации, т.е. по предварительно отградуированному аттенюатору 5.

Значение коэффициента Пуассона определяется по величгЛе ослабления сигнала аттенюатором 5 при возникновении на поверхности материала поверхностной (рэлеевской) волны.

Формирование Поверхностной волны непосредственно в исследуемой бетонной смеси позволяет исключить возникновение продольной составляющей в из9284

лучаемом сигнале, которая возникает при передаче.сигнала через границу . раздела сред.

Предлагаемое устройство позволяет

по изменению коэффициента Пуассона контролировать кинетику твердения бетона в условиях заводского изготовления изделий.

Точка А (фиг. 2) соответствует

завершению в основном формировании

пространственного каркаса коагуляцяонной структуры. Контроль твердения бетона непосредственно на технологической линии дает возможность оперативно определять оптимальное время приложения активационного воздействия, например повторного вибрирования.

«,S

Oft

w