Устройство для определения механической добротности образцов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть испошьзовано для испытания образцов из различных материалов (например, металла и керамики в виде тонких пластин) с помощью ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения - повышение точности измерений на образцах в виде тонких пластин за счет увеличения времени затухания принимаемых упругих колебаний.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в момент возбуждения колебаний образца с помощью насадки излучателя, на фиг. 2 - то же, после выведения насадки из контакта с образцом.

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 постоянного напряжения, соединенный с генератором 1. Насадка 3 прикреплена к рабочей поверхности излучателя 2 и вьтолнена в виде цилиндра, внутренний объем которого заполнен диэлектрической жидкостью 8. Основаниями насадки 3 являются резиновые мембраны 9, на внутренних поверхностях которых по ширине излучателя 2 нанесены электроды 10, подключенные к источнику 7 постоянного напряжения и образующие конденсатор, Для увеличения силы взаимодействия между электродами 10 и для препятствия юс замыканию конденсатор разделен пластиной 11 из материала с большой диэлектрической проницаемостью. Образец 12 расположен между излучателем 2 и приемником 4 с воздушными слоями, толщина которых выбрана из условия оптимальной акустической связи, соответствующей минимальной скорости спада своб.одных затухающих колебаний образца.

Устройство работает следующим образом.

От источника 7 постоянного напряжения на электроды 10 подводится напряжение одинакового знака, в результате чего мембрана 9 насадки 3 прижимается к поверхности испытываемого образца 12, Электрические импульсы генератора 1 подаются на излуча

0

5

0

5

0

5

0

5

тель 2, преобразуются им в ультразвуковые колебания и через насадку 3 посьшаются в образец 12. Возбужденные излучателем 2 упругие колеба- имя образца 12 через воздушный слой принимаются приемником 4 и обратно преобразуются им в электрические импульсы, которые через усилитель 5 поступают на регистрирующее устройство с максимальной амплитудой. После возбуяиения колебаний в образце 12 на электроды 10 подается напряжение разных знаков, и насадка 3 излучателя 2 выводится из контакта с образцом 12 за короткое время, что позволяет увеличить время затухания принимаемых упругих колебаний. При этом затухающий сигнал, наблюдаемый на регистраторе 6, соответствует свободным затухающим колебаниям образца 12.

В результате отсутствия влияния преобразователей на параметры колебаний образца после его возбуждения измерение добротности осуществляются с более высокой точностью.

Таким образом, предлагаемое устройство снижает степень ..,. принимаемых упругих колебаний и, слег довательно, увеличивает время после- звучания, что повышает точность измерения добротности малогабаритных образцов.

Формула изобретения

Устройство для определения механической добротности образцов, содержащее генератор радиоимпульсов, под- ключенный к нему пьезоэлектрический излучатель с эластичной насадкой, пьезоэлектрический приемник и последовательно соединенные с ним усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений на образцах в виде тонких пластин, оно-снабжено источником постоянного напряжения, соединенным с генератором радиоимпульсов, насадка выполнена в виде цилиндра, заполненного диэлектрической жидкостью, на внутренних поверхностях насадки по ширине излучателя нанесены электроды, подключенные к источнику постоянного напряжения, а на электроде со стороны излучателя закреплена пластина из диэлектри- .ческого материала.

фи&, Z

) Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для исследования образцов с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повышение точности измерений на образцах в виде тонких пластин 3 счет увеличения амплитуды и времени затухания принимаемых упругих колебаний. От источника 7 постоянного напряжения на электроды 10 подводится напряжение одинакового знака. Мембрана 9 насадки 3 прижимается к образцу 12. Излучатель 2, контактируя через насадку 3 с образцом 12, передает ему свои колебания. Между приемником 2 и образцом 12 в воздушном слое возникают упругие колебания. Сигнал на выходе усилителя 5, пропорциональный амплитуде этих колебаний, увеличивается. Чтобы исключить ослабление регистрируемых сигналов и увеличить время их затухания, насадка 3 излучателя 3 выводится из контакта с образцом путем подачи напряжения разных знаков на электроды 10, замыканию которых препятствует пластина 11, из диэлектрического материала. 2 ил. i (Л фиг./