Устройство для исследования механических свойств твердых тел ультразвуковым резонансным методом Советский патент 1975 года по МПК G01N29/04 

щую из аттенюатора 12, фазовращателя 13 и согласующего усилителя 14, соединен с дополнительным пьёэоэлёктрическим преобразователем 15, прикрепленным к притер той головке винта 2.

Устройство работает следующим образом

Напряжение генератора 5 высокой частоты f (в мегагерцовом диапазоне) модулируется по амплитуде напряжением генератора 6, работающего в килогерцовом диапазоне частот ,F, С выхода модулятора 7 амплитудно-модулированное напряжение подается через фильтр 8 на преобразователь 3, излучающий в образец 1 ультразвуко-. вую продольную волну, спектр которой может быть представлен в виде суммы трех монохроматических волн с частотами

f, J-4F и f-F,

Если несущая частота f и частота F модуляции являются собственными частотами образца 1, выступающего в роли акустического резонатора, образец 1 выделяет слабый низкочастотный сигнал и усиливает его в Q раз,

где Q - механическая добротность образца 1 на низкой частоте Г .

Колебания образца на частоте Р воспринимаются при помощи индуктивного преобразователя 9, Амплитуду колебаний, количественно связанную;с механическими свойствами твердых тел (например с линейной комбинацией модулей упругости третьего порядка и модулей упругости второго порядка), измеряют вольтметром 11.

С целью повышения чувствительности измерения часть выхо дн6г6 сигнала усилителя 10, ослабленного аттенюатором 12, сдвигают по фазе фазовращателем 13 и

4;

через согласующий усилитель 14 подают на преобразователь 15. Так как в плоско сти крепления образца 1 имеется пучность ; продольной и поперечной деформации и узел 5 продольного смещения, то колебания острия винта 2 передаются образцу 1. Угол . сдвига фазы напряжения в цепи обратной связи выбирают таким образом, чтобы .ультразвуковая энергия, вводимая в обраO зец через винт 2, компенсировала потери колебательной энергии на частоте р.

Формула изобретения

Устройство для исследования механических свойств твердых тел ультразвуковым резонансным методом, содержащее генераторы высокой и низкой частоты, модулятор, пьезопреобразователь, акустический резонатор, выполненный в виде держателя и закрепленного в нем при помощи установочных металлического стержня, на торце которого установлен

пьезопреобразователь, и приемный тракт, включающий последовательно соединенные индуктивный преобразователь, избирательный усилитель и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности, оно снабжено дополнительным пьезопреобразователем, укрепленным на одном из установочных винтов, и цепью положительной обратной связи, состоящей из последовательно соединенных аттенюатора, фазовращателя и согласующего усилителя, включенной между выходом избирательного усилителя и дополнительным пьезопреобразователем.

7vF

rr

9f

/5

Л

/

0

ti

5