Способ получения жидкого индикатора для определения амплитуды ультразвуковых колебаний тела Советский патент 1983 года по МПК G01H1/00 B23B37/00 

Изобретение относится к виброметрии, а именно к способам определения амплитуды ультразвуковых колебаний тела, например ультразвукового режущего инструмента в машиностроении , станкостроении.

Известен способ получения жидкого индикатора для определения амплитуды ультразвуковых колебаний тела на основе двух несмешивакзщихся разноцветных жидкостей с сильно различающимися плотностями, которые заливают в прозрачный сосуд с эластичным дном, закрепленный на колеблющемся теле. Амплитуда ультразвуковых колебаний тела в этом случае определяется по высоте гейзерообразного вспучивания жидкости с более высокой плотностью под действием ультразвуковых колебаний ,1.

Недостатком данного crtoco6a является обязательное условие строго вертикального расположения сосуда с индикатором и колеблющегося тела, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения жидкого индикатора для определения амплитуды ультразвуковых колебаний тела, заключающийся в выборе компонентов из жидкостей с известными различными пороговыми амплитудами диспергирования (т.е. распыления в воздухе), которые наносят раздельно одну от другой непосредственно на контролируемое тело и как реакцию индикатора фиксируют начало диспергиварония той или иной жидкое10ти 2.

Перечень известных компонентов. . индикатора, позволяющий определять с1мплитуду ультразвуковых колебаний

15 тела в интервале от 0,5 до 26 мкм, приведем в таблице (частота колебаний 17,7 кГц, температура 18°С, атмосферное давление л/770 торр) .

Недостатками зтого способа явля20ются неравномерность индикации в рабочем диапазоне амплитуд, трудность (или невозможность) выбора жидкого индикатора с заранее заданным значением пороговой амплитуды диспергиро25вания (т.е. недостаточная точность индикации), а также необходимость иметь значительный ассортимент жидкостей с разными физико-химическими свойствами, в том число токсичных

30 и огнеопасных, что требует обеспечения разных индивидуальных условий для их хранения. Целью изобретения является созда ние такого- индикатора, который позволил бы повысить точность индикации путем создания непрерывного по значениям пороговой амплитуды диспе гирования ряда жидкостей. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения жидкого индикатора для определения амплитуды ультразвуковых колебаний тела, заключающемуся в выборе набора жидкостей с известными различными пороговыми амплитудами диспергир вания, выбираиот, по меньшей мере, две взаимно растворимые жидкости, п роговые амплитуды диспергирования которых являются границами диапазон задаваемых амплитуд колебаний, и см шивают их в соотношениях, обеспечивающих получение пороговых амапитуд диспергирования в указанном диапазоне. Кроме того, с целью расширения диапазона.индикации в сторону больших значений амплитуд, в качестве одной из жидкостей.выбирают насыщенный раствор твердого вещества. На чертеже представлен график зависимости пороговой амплитуды диспер гирования от процентного содержания компонентов в индикаторе. Пример . Пусть требуе1тся составить индикатор, позволявший контролировать амплитуду колебаний рабочего торца инструмента ультраэву кового станка в диапазоне от 6 до 20 мкм. Для этого из перечня известных жидкостей (таблица 1 выбирают дв взаимно растворимые, пороговые амплитуды диспергирования которых примерно равны граничным значениям указанного диапазона индикации. В случае расположения жидкого индикатора сверху рабочего инструмента в качест ве таких жидкостей подходят вода и глицерин. На графике представлена зависимость пороговых амплитуд диспергирования от объемной кбцентраци глицерина (кривая 1) в индикаторе.

Наименование жидкости

Ацетон Бензин Спирт

Пороговая амплитуда диспергирования, мкм

Жидкость наносится на инструмент

uiieiti ty

снизу

0,5 0,5 1,5 полученная экспериментально с помоШью образцового микроскопа. Далее на основании градуировочного графика приготавливают отдельные жидкие смеси с зaдaнны /lи пороговыми амплитудами их диспергиварония и необходимым интервалом между ними в последовательном ряду жидких индикаторов . С целью расширения диапазона индикация амплитуд в сторону меньших значений (до 1,5 мкм) вместо воды применяют спирт. Для расширения диапазона индикации в сторону больших амплитуд (до 40 мкм) в качестве исходных компонентов используется вода и высушенный твердый порошок сульфитно-спиртовой барды. Зависимость пороговых амплитуд диспергирования от весового содержания сульфитно-спиртовой барды :приведенана графике (кривая 2). При концентрациях, превышающих 50%, раствор становится неоднороддым по объему и для реализации непригоден . В качестве других возможных веществ для реализации способа могут быть рекомендованы водные растворы хлористого натрия (до 26% NaCC), силиката натрия (конторского клея), калиевого жидкого стекла, патоки, сахарозы (свекловичный ,тросниковый сахар). По аналогии можно составлять инди катор из трех и более компонентой, хотя это и менее экономично. Использование предложенного способа позволяет повысить точность индикации путем создания непрерывного по значениям пороговой амплитуды диспергирования ряда жидкостей, обеспечить равномерность- индикации во всем рабочем диапазоне амплитуд колебаний тела, а также частично заменить или дополнить дорогостоящие микроскопы, которыми оснащены ультразвуковые станки в производственных условиях при контроле за работой в основном алмазного и миниатюрного инструмента.

Продолжение ТЭблици

Вода (кипяченая, дистиллированная и, водопроводная)

Формула изобретения

шивают их в соотношениях, обеспечивсющих получение пороговых амплитуд диспергирования в указанном диапазоне

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент Франции 1144527, кл 601 Н 1/00,1956.

627345, кл. 001 Н 1/00, 1976 (прототип) .