Устройство для определения механических свойств твердых тел Советский патент 1989 года по МПК G01N29/00 

Кзобрепение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения плотности грунта по амплитуде упругих, поперечных колебан™ волновода, помещенного в исследуемый грунт.

Известно устройство для определения плотности грунта, содержащее излучатель ультразвуковых волн, генератор электрических сигналов, соединенный с излучателем, приемник ультразвуковых волн, усилитель и индикатор, соединеннвш с приемником.

Однако это устройство имеет низкую точность измерения, что определяется неустойчивой зависимостью между скоростью распространения упругих волн и плотностью грунта, а

также случайным попаданием аномалий в базу прозвучивания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения механических свойств твердый тел, содержащее ультразвуковой преобразователь, волновод, на торцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилитель и индикатор.

Однако известное устройство невозможно использовать для определения плотности неоднородных грунтов, особенно в процессе изменения этой плотности.

СП

О)

UD

4

00

Целью изобретения является расширние технологических возможностей конроля за счет изменения плотности неонородных грунтов,

Эта цель; достигается за счет того что устройство для определения механических свойств твердый тел, содержащее ультразвуковой преобразователь волновод, на торцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, сеединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилител и индикатор, снабжено соединенным с усилителем вторым ультразвуковым преобразователем, установленным на противоположной поверхности волновода, а волновод выполнен в виде пластины.

Кроме того, волновод может быть выполнен в виде клина.

На чертеже представлено устройство для определения механических свойств твердых тел.

На волновод 1, вьтолненный в виде, например, пластины, с обеих торцовых сторон устанавливаются первый 2 и второй 3 ультразвуковые преобразователи, которые соединены соответственно с генератором А электрических импульсов, усилителем 5 и индикатором 6.

Устройство для определения механических свойств твердых тел-работает следующим образом.

Волновод 1 с первым ультразвуковым преобразователем 2 и вторым преобразователем 3 устанавливают в грунт. При этом один из ул тразвуко- вых преобразователей должен быть расположен в массиве, а другой - вне его. Является целесообразным использовать конкретные формы волновода в зависимости от производственных условий. Так волновод в виде пластины позволяет определять среднюю составляющую от усилий, действующих от прилегающего к поверхности пластины грунта. Однако такой волновод

сложно внедрять в грунт, он неудобен при транспортировании. Тем не менее площадь боковой поверхности такого волновода на порядок больше площади поверхности торца, что позволяет точно- фиксировать направление усилий, действующих в грунте. Выполнение волновода в виде клина поз-

воляет компенсировать изменение величины давления грунта, связанное с глубиной заложения волновода, особенно, вблизи поверхности, В волноводе 1, помещенном в исследуемый

грунт, с помощью ультразвукового преобразователя 2 и генератора 4 электрических импульсов возбуждают упругие поперечные колебания. Затем с помощью ультразвукового

образователя фиксируют эти колебания, подают на усилитель 5 и индикатор 6, На основании измерений определяют резонансную частоту волновода 1 и амплитуду колебаний на этой

частоте. Затем уплотняют грунт любыми известными приемами и средствами. Вновь создают ультразвуковым преобразователем 2 упругие поперечные волны в волноводе 1, Фиксируют

их преобразователем 3,

В силу того,что в процессе уплот- нения грунта он с разной силой обжимает волновод 1, то амплитуда поперечных колебаний волновода 1 на резонансной частоте резко изменяется, Обьмно при уплотнении амплитуда колебаний падает. По разности амплитуд колебаний волновода 1 до уплотнения грунта и после его уплотнения определяют изменение плотности грунта.

Устройство для определения механических свойств твердых тел позволяет измерять плотность неоднородных

грунтов за счет установки другого ультразвукового преобразователя на против первого и вьтолнения волновода либо в виде пластины, либо в виде клина.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения плотности грунта по амплитуде упругих, поперечных колебаний волновода, помещенного в исследуемый грунт. Цель - повышение технологических возможностей контроля за счет изменения плотности неоднородных грунтов. Устройство содержит ультразвуковой преобразователь, клиновой волновод, на торцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, и последовательно соединенные усилитель и индикатор. Устройство снабжено соединенным с усилителем вторым ультразвуковым преобразователем, установленным на противоположной поверхности клинового волновода, а волновод выполнен в виде пластины. 1 з.п. ф-лы.