Управляемый струйный термоанемометр Советский патент 1986 года по МПК G01P15/08 

i

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для сортировки и контроля качества пористых материалов, например древесно-стружечных плит, в том числе и после их адгезионного покрытия отделочными пленками, например синтетическим шпоном.

Целью .изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения оценки пористости материалов и качества адгезии пленочных покрытий.

На фиг. 1 представлена схема устройства в режиме регистрации пористости материаловi на фиг. 2 - его сокращенная схема применительно к регистрации качества адгезии отделочных покрытий.

Согласно фиг. 1 управляемый струй ный термоанемометр содержит дроссельное отверстие , содержащее для образования пневмоакустической струи термодатчик 2, например, в виде полупроводникового терморезистора, преобразующего пневмоакустический сигнал в электрический, корпус 3 термодатчика, электроакустической вибратор 4, например микрогромкоговоритель, регулятор 5 амплитуды вибратора, сигнальные проводники 6 термодатчика, резонатор Гельмоголь- ца 7 для акустического согласования электроакустического вибратора А с внутренними объемом корпуса 3 термодатчика 2 (в прототипе он служил исследуемым объемом газовой средьТГ и гладкий с нижней поверхности фланец 8 дроссельного отверстия 1 с под строечными винтами 9 регулировки толщины и параллельности воздушного зазора Л L между фланцем и поверхностью контролируемого образца материала 10.

На фиг. 1 и 2 в качестве средства регулировки зазора условно изображе- тл подстроечные винты 9, но в объем изобретения входят также и иные средства регулировки зазора, например сплошное опорное кольцо, жесткое крепление фланца 8 на штанге над конвейером с контролируемыми образцами или другие известные средства фиксации калиброванного зазора лЬ. В качестве образца материала 10 может использоваться как подлежащая .контролю технологическая заготовка, так и калибровочные образцы эталонной порис

25

509552

тости для калибровки выходного сигнала с проводников 6 термодатчика 2, например, зеркально-гладкий полированный образец с нулевой пористостью

5 и образец с максимально допустимой техническими условиями на изделия пористостью, выше которой данная партия материала бракуется. Из соображений однородности звукового давле 0 ния в зазор ЙЬ фланец 8 целесообразно делать круглым, но возможны иные формы фланца для изделий специальной конфигурации, например прямоугольной, и со ступенчатым зазором

5 для контроля профильных реек для обрамления зеркал, гравюр и т.п.

На фиг. 2 подстроечные винты 9 фланца 8 прижимают условно вспзгчен- ное пленочное покрытие 1 на участ- 20 ке его плохой адгезии с материалом 10, не обязательно пористым.

Устройство работает следующим образом.

На термодатчик 2 подается напряжение питания по сигнальным проводникам термодатчика 6. С помощью . регулятора 5 амплитуды вибратора режим колебаний вибратора 4 выбирается таким, чтобы с учетом объема резона30 тора Гельмгольца 7 обеспечить максимальную скорость пневмоакустической струи через дроссельное отверстие, а также максимальную амплитуду полезного сигнала на выходных проводниках 6 термодатчика 2 при произвольном зазоре 4L над эталонным образцом 10 со средним значением ожидаемого интервала регистрируемой пористости, после чего, например, винтами 9 ус40 танавливается оптимальный рабочий зазор AL , Для эталонного образца 10 с гладкой поверхностью полезный сигнал с термодатчика 2 будет мак-. симальньгм, а для самого пористого

45 из контролируемых образцов 10 - мк- нимальньш вследствие сильного поглощения квазистатического звукового поля в зазоре образцом, например, в глубоких и открытых порах с

50 переходом звуковой энергии в тепловую . Промежуточные между максимальным и минимальным значения выходного сигнала термодатчика 2 калибруются, например, непосредственно в .

55 шкале усредненных по площади фланца 8 значений пористости контролируемых материалов. Постоянное напряжение питания термодатчика 2 для его

35

3

разогрева до рабочей температуры подводится по тем же проводникам 6 с известными мерами развязки выходного сигнала переменного напряжения, например с помощью разделительного конденсатора в электронном блоке прибора (не показан). При работе электроакустического вибратора А, например, в диапазоне 10 кГц устройство отличается малыми габаритами и не требует только нижнего относительно фланца 8 положения образца 10.

В варианте регистрации качества адгезии отделочных покрытий (фиг.2) устройство работает аналогично, за исключением того, что по сравнению с пористыми материалами обычно плотный и гладкий хорошо приклеенный слой 11, например, синтетического шпона обладает очень малым звукопоглощением. При этом на выходе термодатчика 2 вырабатываются более сильные полезные сигналы. Если при скольжении фланца 8 со всем устройством по поверхности пористого покрытия 11 под фланцем окажется зона с плохой адгезией, свободный участок пористого покрытия 11 между при- жимаю цими винтами 9 под воздействием звуковой энергии из дроссельно- го отверстия 1 начнет совершать поперечные изгибные колебания, в зоне зазора йЬ начнутся неоднократные по площади фланца пульсирующие уменьшения его толщины и на выходе термо50955. 4

датчика 2 появится второй пульсирующий сигнал, преимущественно отлич- ньй от частоты вибратора собственной частоты основного резонанса, об- 5 разовавшейся из пленочного покрытия 11 мембраны. При накачке колебаний мембранного участка пленочного покрытия 11 от вибратора А двойной или многократной резонансной частотой

10 (что нетрудно выполнить, подбирая расстояния между винтами) система превращается в параметрический усилитель с резким возрастанием амплитуды информативной пульсирующей сосt5 тавляющей. При этом происходит частичная компенсация потерь полупериода отклонений плотного покрытия 1 навстречу основному материалу 10 и ме-. ханический отрыв плохо приклеенных

0 участков в случае не соответствующих техническим условиям на изделия на- рущений прочности клеевого щва.

Формула изобретения

Управляемый струйный термоанемометр по авт.св. № 537301, о т л и- ч ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения оценки пористости материалов и качества адгезии пленочных покрытий, его дроссельное отверстие снабжено фланцем со средством регулировки и фиксации рабочего зазора между этим фланцем и поверхностью контролируемого образца.

;/

Редактор М.Келемещ

Фи&.2

Составитель Е.Карманова Техред М.Ходанич

Заказ 4404/40 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Эрдейи

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для сортировки и конт7 7. роля качества пористых материалов, например древесно-стружечных плит, в том числе и после их адгезионного покрытия отделочными пленками, например синтетическим шпоном. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения оценки пористости материалов и качества адгезии пленочных покрытий. Дроссельное отверстие 1 управляемого струйного термоанемометра снабжено фланцем 8 со средством регулировки и фиксации рабочего зазора между этим фланцем и поверхностью регулируемого образца. 10. 1 ил. (Л to