Устройство для виброакустического контроля конструкций Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

О1

ос оэ

ос

Изобретение относится к нераэру- шающему контролю материалов и изделий и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. N 690378.

Цель изобретения - повьшение чувствительности за счет исключения прямого воздействия источника колебаний на приемник.

На чертеже представлена схема устройства для виброакустического контроля конструкций.

Устройство содержит выполненный в виде колокола корпус 1 с проклад- кой 2 из легкодеформируемого материала на его контактной .поверхности соответствующей профилю поверхности исследуемой констрзтсции 3. Корпус 1 разделен на две части звукоизолирую- щей перегородкой 4, выполненной из того же материала, что и корпус 1. Верхний профиль перегородки 4 выполнен соответствующим верхнему профилю корпуса 1 и жестко соединен с последним, например, с помощью сварки. На контактной,,д6 Верхности перегородки 3акреплена- :1 роКладка 5 из легкодеформируемого материала. В одной из час- т ей корпуса 1 в вершине расположен источник 6 колебаний, подключенный к выходу генератора 7 и входу частотомера 8, в другой части корпуса 1 расположен приемник 9 колебаний, подключенный к милливольтметру 10.

Устройство для виброакустического контроля конструкций работает следующим образом.

Корпус 1 устанавливается на поверхности контролируемой конструкции 3.гЭлектрический сигнал со звукового генератора 7 поступает на источник 6 звуковых колебаний, который преобразует электрический сигнал в звуко- вые колебания. Последние возбуждают в контролируемом изделии на участке, ограниченном контактной поверхностью корпуса 1 и контактной поверхностью звукоизолирующей перегородки 4, упругие изгибные колебания, которые с затуханием распространяются по исследуемой конструкции. При этом прием упругих колебаний возможен в следующих зонах: вне корпуса .1, внутри корпуса 1 на оси симметрии источника 6 звуковых колебаний и внутри корпуса 1 на участке, ограниченном контактной поверхностью корпуса 1 и контактной

поверхностью звукоизолирующей перегородки 4.

Происходит это вследствие того, что отсутствует жесткая связь между устройством для виброакустического контроля и контролируемой конструкцией и поэтому прокладка 2 колокола и прокладка 5 звукоизолирующей перегородки 4 лишь частично демпфируют упругие колебания, возбуждаемые на исследуемом участке.

В первом случае сигналы Uj., снимаемый с приемника 9 звуковых колебаний:

Uc K U|,+U,

(1)

где К - коэффициент затухания изгиб- ных колебаний, зависящий от материала конструкции, материала контактной поверхности, расстояния от точки приема упругих волн до центра исследуемого участка, и - сигнал с приемника 9 звуковых колебаний, определяемый воздействием упругих волн конструкции,

Uy, - сигнал с приемника 9 звуковых колебаний, определяемый воздействием производственных помех на приемник 9 и контролируемую конструкцию. В этом случае величина может превышать К -U и определение резонансной частоты исследуемого участка становится невозможным.

Во втором случае приемник 9 звуковых колебаний воспринимает упругие колебания исследуемого участка и звуковые колебания воздушной среды, заключенной внутри корпуса 1 под источником 6 звуковых колебаний. Для данного случая

Uc UK+Ug,

(2)

где и„ - сигнал с приемника 9 звуковых колебаний, определяемый воздействием звуковой волны. Вследствие конечных размеров приемника 9 звуковых колебаний величины и. и и сравнимы между собой.

В третьем случае сигнал, снимаемый с приемника 9 звуковых колебаний, равен

/

Uc К-и ц.

(3)

3. 14

т.е. отсутствует воздействие звуковой волны от источника 6 звуковых колебаний и пpoиэ вoдcтвeнныx помех.

Вследствие того, что упругие колебания возбуждаются на ограниченном участке благодаря применению корпуса , достигается снижение влияния смежных элементов конструкции на ампли- тудно-частотную характеристику исследуемого участка.

Из выражений (1)-(3) видно, что при одинаковом изменении величины U при введении исследуемого участка в резонанс относительное изменение сигнала в последнем случае больше, т.е. более четко можно определить момент наступления резонанса, и тем самым

13

достигается повышение чувствительности контроля.

Формула изобретения

Устройство для виброакустического контроля конструкций по авт. св. № 690378, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, оно снабжено звукоизолирующей перегородкой, выполненной из того же материала, что и корпус устройства, и акустически разделяющей источник звуковых колебаний от приемника, и прокладкой из легкодеформируемого материала, закрепленной на контактной поверхности перегородки.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий. Целью изобретения является по,- вышение чувствительности за счет исключения прямого воздействия колебаний на приемник. Источник колебаний звукоизолирован от приемника перегородкой, что обеспечивает исключение на приемник влияния звуковой волны, тзаспространяемой по воздуху. При этом наблюдается более четко выраженный резонанс конструкции, 1 ил.