Преобразователь крутильных колебаний Советский патент 1987 года по МПК G01N29/00 B06B1/06 

113

Изобретение относится к акустической измерительной технике и может использовано при контроле физико-механических свойств различных протяженных объектов, таких, как например, нити, волокна, пленки

и т.п.

Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения зависимости изменения амплитуды возбужда- емых или принимаемых колебаний при изменении толщины контролируемого объекта и исключения скольжения объекта относительно пьезоэлементов, служащего источником шумов,

На чертеже изображен преобразователь крутильных колебаний.

Преобразователь крутильных колебаний содержит корпус 1 и два идентичных пьезоэлемента 2 продольных колебаний, вьтолненных в виде тел вращения, образующая которых параллельна акустической оси. Преобразователь также содержит токоподводы 3, вьтолненные в виде вращающихся транс форматоров и электрически связанные с пьезозлементами 2, валы 4 с выступом 5 и упругий злемент 6. Пьезоэле- менты 2 установлены на валах 4 так, что их акустические оси параллель- ны. Кроме того, устройство содержит подшипники 7. Валы 4 установлены в корпусе 1 на подшипниках 7, что обеспечивает возможность вращения валов 4 вокруг своей оси. По крайней мере один вал 4 установлен на корпусе 1 через упругий элемент 6 с возможностью перемещения в плоскости осей. Пьезозлементы 2 закреплены на валах 4, например, консольно путем жесткой склейки с выступами 5 валов 4, обеспечивающей электрический контакт вала 4 с пьзозлементом 2. Позицией 8 на чертеже обозначен контролируемый объект.

Преобразователь крутильных колебаний работает следующим образом.

Объект 8 контроля, например нить вводится между пьезоэлементами 2 так, что е го ось перпендикулярна акустическим осям последних, В случ использования преобразователя в качестве излучателя на пьезозлементы 2 через токоподводы 3 подаются од ВНИИПИ Заказ 1884/40 Тираж 777

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

25

071

5

10 5

20 30 3540 45

50 е

3 .2

новременно и противофазно электрические сигналы. Под их воздействием пьезоэлементы 2 совершают продольные колебания, в результате которых в зоне контакта с объектом 8 формируется пара сил, возбуждающая в последнем крутильные колебания, При перемещении объекта 8 вдоль его оси, пьезоэлементы 2 вращаются вместе с валами 4 и их выступами 5 на подшипниках. 7, исключая скольжение объекта 8 относительно пьезозлементов 2, а тем самым и генерирование в объекте 8 побочных шумовых колебаний. При изменении толщины объекта пьезозлемент 2, установленный на корпусе 1, через упругий элемент 6 смещается в плоскости осей валов 4 и обеспечивает стабильный акустичес ий контакт пьезоэлементов 2 с объектом 8. В случае использования преобразователя в качестве приемника крутильные колебания объекта 8 передаются пьезоэлементам 2 и трансформируются ими в электрический сигнал. Излучая и принимая крутильные колебания объекта 8 контроля, например нити, при помощи преобразователей крутильных колебаний измеряют параметры принятых колебаний и с их помош;ью оценивают физико-механические свойства объекта 8 контроля.

Формула изобретения

Преобразователь крутильных колебаний, содержащий корпус, два идентичных пьезоэлемента продольных колебаний, установленных в корпусе так, что их акустические оси параллельны, и токоподводы, электрически связанные с пьезоэлементами, отличающийся TiBM, что, с целью повышения надежности, он снабжен валами и упругим элементом, пьезоэлементы вьшолнены в виде тел вращения, об- разукнцая которых параллельна акустической оси, и установлены на валах, по крайней мере один из валов установлен на корпусе через упругий элемент с возможностью перемещения в плоскости осей, причем токоподводы выполнены в виде вращающихся трансформаторов.

Подписное

Изобретение относится к области акустической измерительной техники. Целью изобретения является повьппе- ние надежности за счет стабилизации параметров преобразования при изменении размеров контролируемых объектов и их перемещении относительно преобразователя благодаря возможности вращения пьезоэлементов и перемещения в плоскости акустических осей, по крайней мере, одного из них. Б ходе перемещения объекта 8 контроля между пьезоэлементами 2, выполненными в виде тел вращения и закрепленными на валах 4, последние вращаются на подшипниках 7, исключая возникновение фрикционных шумов. Изменение диаметра объекта 8 отслеживается перемещением одного из пьезоэлементов 2 с валом 4 под действием упругого элемента, расположенного между валом 4 и корпусом 1, в результате чего стабилизируется акустический контакт. Вьшолнение токоподводов 3 в врвде вращающихся трансформаторов обеспечивает подвод и отвод энергии к пь.езоэлементам 2 и от них в ходе работы преобразователя. 1 ил. / |Х / / / / Х / / / / / / / / / / / f (Л vj :л9