Способ определения степени кавитационных разрушений гидравлических машин и сооружений Советский патент 1962 года по МПК G01B17/00 

Известны способы определения степени кавитационных разрушений гидравлических машин и сооружений с применением ультразвуковых измерителей интенсивности кавитаций. Дальнейшим раязитием известных способов является осуществление определения кавптациоиных разрушений по величине интегральной интенсивности кавитационных излучений в потоке рабочей жидкости, измеренных по величине ультразвуковых давлений в диапазоне кавитационных частот.

На фиг 1 изображена схема измерений степени кав1 тациокных разрушений гидраБлич(}ских машин по предлагаемому способу; на фиг. 2 - пример построения спектрограм.мы акустических излучени ; на фиг. 3 - пример построения спектрограммы интенсивности шумовых излучений; на фиг 4 - диаграмма интегральной интенсивности кавитационных излучений.

При осуществлении способа в крышке турбины устанавливается пьезоэлектрический датчик /, пьезоэлемент которого-титанат бария имеет непосредственный контакт с водой. Датчик соединен коаксельпым кабелем 2 с кавитационным анализатором 3. Причем, пьезометрический датчик и кавитационный анализатор имеют специальную градуировку- С помощью кавитационного анализатора измеряются амплитуды колебаний в плоскости пьезоэлемента датчика в диапазоне частот 6 - 1800 кгц.

При постоянном режиме работы установки измеряются давления поочередно на 30-40 различных частот указанного диапазона- По полученным показаниям амплитуд давлений строится спектрограмма излучений, в которой учитываются частоты /, на которых производились

измерения звуковых и ультразвуковых давлении; Л -f, -где /. - длина волны в воде (в см), с 150.000 с .и/се/ - скорость распространения звуковых и ультразвуковых волн в воде.

.. с

№ 145038- 2 Спектральная интенсивность излучения определяется по фор1муле:

где Lg - величина электрического напряжения, измеренная кавитационным анализатором на диске пьезоэлемента датчика (мкв,

р - удельный вес воды,

Y - чувствительность пьезоэлектрического датчика, ДА, - полоса пропускания контура кавитационного анализатора на фиксируемых частотах, выраженная в разности длин волнЗатем определяется граница между шумовыми и кавитационным спектрами.

На спектрограмме (фиг. 3) изображена кривая спектральной ин тенсивности шумовых излучений, возникаюш,их в кавитационных камерах в докавитационном режиме.

При этом в камере нет кавитационных явлений и не было зафиксировано повышения вакуума в суженом сечении. При увеличении скорости течения воды в суженом сечении имеет место увеличение спектральной интенсивности шумового спектра (кривая 2) и появление кавитационного спектра излучения (кривая . При этом было установлено, что шумовой спектр имеет значительные интенсивности на частотах, не превышаюш,их 30 кгц, а на кавитационный спектр имеет значительные спектральные интенсивности на частотах не ниже 30 кгн. Интегральная интенсивность определяется по формуле:

где: /И - масштаб при планиметрировании спектрограммы;

У-интегральная интенсивность кавитационных излучений.

Характеристика разрушения образцов по потере веса определяется в зависимости от интегральной интенсивности кавитационных излучений. Так с увеличением интегральной интенсивности кавитационных излучений увеличивается потеря веса материала.

Предлагаемый способ полезен и может найти применение в промыш.чениости для контроля состояния гидроагрегатов.

Предмет изобретения

Способ определения степени кавитационных разрушений гидравлических машин и сооружений с применением ультразвуковых измерителей интенсивности кавитаций, отличаюшийся тем, что кявитационные разрушения определяются по величине интегральной интенсивности кавитационных излучений в потоке рабочей жидкости, измеренных по величине ультразвуковых давлений в диапазоне кавитационных частот.

(t/J

2рСДХ7

у yWjyxdX

при ., 5 см,