SU862066A1 - Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof - Google Patents

Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof Download PDF

Info

Publication number
SU862066A1
SU862066A1 SU792740875A SU2740875A SU862066A1 SU 862066 A1 SU862066 A1 SU 862066A1 SU 792740875 A SU792740875 A SU 792740875A SU 2740875 A SU2740875 A SU 2740875A SU 862066 A1 SU862066 A1 SU 862066A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
unit
output
rod
deformation
block
Prior art date
Application number
SU792740875A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Георгиевич Мейерсон
Станислав Владимирович Веремеенко
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4849
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4849, Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов filed Critical Предприятие П/Я Г-4849
Priority to SU792740875A priority Critical patent/SU862066A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU862066A1 publication Critical patent/SU862066A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

Недосгагками этого способа  вл ютс  невозКгожносгь неразрушающего мегода определени  массы учасгка стержн , инзкне технические возможности и гфоизводетальность из-за невозможности,опреде ленй  р да характеристик стержн (плотность , жесткость, деформаци  и т,п.),вли ние граничных условий. Известно устройство дл  осуществлени  способа, содержащее приемный и возбуждающий блоки преобразователей, частотомер, последовательно соединенные фазометр, усилитель-синхронизатор и генератор вьшужденных колебаний, один из выходов которого св зан с частотомером з Недостатками устройства  вл ютс  трудоемкость операций измерени , св занна  с гфиклейкой ульразвуковых преобразовате лей, nocTosmcTBO базы контрол  может выз вать нежелательные комбинационные намеки , невозможность измерени  одновременно на 3-х типах волн, погрешность измерени , св занна  с различием амплитуд сигнала на обоих датчиках. Целью изобретени   вл етс  обеспечение неразрушающего контрол , расш1фение технических возможностей, повышение гфо изводительности, упрощение н увеличение точности измерений физико-механических характеристик стержней.. Цель достигаетс  тем, что к стержню прикладывают последовательно не менее двух сил продольной деформации и при каж дом значении силы дополнительно определ ют еще не менее одного значени  обер .тона антисимметричной моды, определ ют отношение обертонов и рассчитывают грани шые услови  и номер обертона, затем, с учетом размера контролируемого участк И СИЛ продольной деформации, рассчитывают изгибную жесткость попере шого сечени  стерШ1Я, по которой суд т о физшсомеханическ 1Х характеристиках стержи  . Цель достигаетс  тем, что устройство снабжено Дополнительным приемным блоком , установленным на регулируемой базе, угфавл емым кЬмкгутатором, входы которого св заны с выходами преобразователей, а вькоды с фазометром, блоком регистра- ilKfS4 коммутатором, входал которого св за- ны с вмкодом генератора вынужденных колебаний , приемными и возбуждающим блоками и управл ющим блоком, а выход - с фазометром, соединенными последовательно задающим сИловым блоком, блоком пам ти , первым ключевым элементом и управлтощим блшсом, выход которого св зан с блоком регистрации и входом задающего сапового блока, включенного между ним и 20664 вторым выходом блока пам ти последовательно соединенными комплексным преобразователем , вторым ключевым элементом н блоком определени  жесткости, второй вход ключевого элемента соединен с первым выходом блока пам ти, блоком установки базы контрол , вход KOTopcjro св зан со вторым выходом блока селекции, первый выход - со входом ирнемного биока преобразовагелей , а агорой вькод - с третьим входом управл ющего блока, излучающий блок преобразователей установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  относительно приемных блоков, На чертеже представлена схема устрсЛства дл  осуществлени  способа опреде-Г лени  физико-механических характеристик тонких стержней. Устройство содержит возбуждающий и приемные преобразователи 1,2,3, сило- вой блок 4, генератор вынужденных колебаний , усипите  -свнхршизатор 6, фазометр 7, коммутатор 8, частотомер 9, блок 10 пам ти, комплексньй преофазо ватепь 11, блок 12 установки базы контрол , ключевой элемент 13, блок14 определени  жесткости, ключевой элемент 15, блок 16 управлени  и блок 17 регистрации , Способ заключаетс  в следующем. Возбуждение в изделии одного из трех типов нулевых мод осуществл етс  блоком 1 гфеобразователей. Приемные блоки 2 и 3 преобразователей установлены на базе контрол  6 . Необходимый тип преобразователей переключаетс  с помощью коммутатфа 8, управл емого, блоком 16 уп авлени . Коммутатор 8 осуществл ет подключение пары приемных преобразователей 2 и 3 к двум входам фазомет за 7, Фазометр 7 вьшает сигнал, пропорциональньп1 разности фаз входных сигналов на усилитель-синхронизатор 6, который управл ет частотой генератора 5 в шужденных колебаний, сигнал которого через коммутатор 8 подаетс  на преобразователь 1. При разности фаз, равной нулю, процесс настройки на резонанс заканчиваетс  , и частотомер 9 тфоиэводит измерение значени  резсх аисного пика. Данные измерени  засылаютс  в блок Ю м ти. Процесс измерений резсжансных пиков проводитс  в некотором диапазхже частот , где ожидаетс  СЕО вление резонаноньгх паков симметричней в кругнпьагй мод. Все данные измерений засылаютс  в бнсж Ю пам ти. Из блсжа 1О пам ти данные измерений засылаютс  в преобразовательThe shortcomings of this method include the nondestructive mega-year of mass determination of the part of the rod, the technical possibilities and performance due to the impossibility of determining the characteristics of the rod (density, rigidity, deformation, etc.), the influence of boundary conditions. A device for carrying out the method is known, which contains the receiving and exciting blocks of transducers, a frequency meter, a phase meter connected in series, a synchronizer amplifier and a generator of extraneous oscillations, one of whose outputs associated with a frequency meter. The drawbacks of the device are the laboriousness of measurement operations associated with the amplification of ultrasonic transducers. Leu, the nocTosmcTBO control base can cause unwanted combinational hints, the impossibility of measuring simultaneously on 3 types of waves, the measurement error audio associated with the difference signal amplitudes in both sensors. The aim of the invention is to provide non-destructive testing, improve technical capabilities, increase the efficiency, simplify and increase the measurement accuracy of the physicomechanical characteristics of the rods. The goal is achieved by applying at least two longitudinal strain forces to the rod and for each value of force determine at least one more value of the overtone of the antisymmetric mode, determine the ratio of overtones and calculate the boundary conditions and the number of the overtone, then, taking into account the size of the controlled area and strength of longitudinal deformation, bending stiffness is calculated Poper Shogo sterSh1Ya section on which is judged on fizshsomehanichesk 1X Sterzh characteristics. The goal is achieved by the fact that the device is equipped with an Additional Receiver Unit mounted on an adjustable base, flexed by a gang, whose inputs are connected to the transducer outputs, and codes with a phase meter, registrar ilKfS4 switch, which was connected to the generator of forced oscillations receiving and excitation units and a control unit, and the output with a phase meter connected in series by a master power unit, a memory unit, the first key element and the control unit, the output of which is related to with the registration unit and the input of the master sap block connected between it and 20664 by the second output of the memory block sequentially connected by a complex converter, by the second key element n by the stiffness determination unit, the second input of the key element is connected to the first output of the memory block, the base control unit, the KOTopcjro input is connected with the second output of the selection unit, the first output is connected with the input of the irreducible biocool transducer, and the agora vkod with the third input of the control unit that emits the transducer block inserted with the possibility of reciprocating movement relative to the receiving units. The drawing shows the device scheme for carrying out the method for determining the physicomechanical characteristics of thin rods. The device contains excitation and receiving transducers 1,2,3, power unit 4, generator of forced oscillations, usipite –signalizer 6, phase meter 7, switch 8, frequency meter 9, block 10 of memory, complex pre-phase base control, key element 13, stiffness determination unit 14, key element 15, control unit 16 and registration unit 17, The method is as follows. The excitation in the product of one of the three types of zero modes is carried out by block 1 of formers. Receiving units 2 and 3 of the transducers are installed on the basis of control 6. The required type of transducer is switched by switch 8, controlled by the control unit 16 pack. Switch 8 connects a pair of receiving transducers 2 and 3 to two inputs of a phase meter for 7, Phase meter 7 outputs a signal proportional to the phase difference of the input signals to synchronizer amplifier 6, which controls the frequency of the generator 5 in needless oscillations, the signal of which through switch 8 is supplied to the transducer 1. With a phase difference equal to zero, the tuning process for the resonance ends, and the frequency meter 9 pp measurements the peak value of the peak. Measurement data is sent to a unit. The process of measuring the peak peaks is carried out in a certain frequency range, where the appearance of resonant packets is expected to be more symmetrical in a circular mode. All measurement data is sent to the memory module. From the memory of the 1O memory, measurement data is sent to the converter.

11, где по вааимоотноиЕнню значений резонансных пиков производитс  селенци  обертонов антисимметричной моды определение их номеров, способ закрепле в  стержн  и селектируютс  основные гармоники симметричной и крутильной мод. Определ етс  взаимное положение основных гармоник симметричной, крутильной и обертонов антисимметричной мо . Если, например, один из пиков одной моды нак-. ладываетс  на пик другой моды, то с помощью блока 12 перемещаетс  каретка с. блоком 2 преобразователей и устанавливаетс  оптимальна  база контрол , значение крторсй засылаетс  в блок 16 управлени . .С помощью преобразовател  11 f , Loipv а ) -|щ-( 5 . С Лв ь с. f V -частоты обертонов с номерами (С| , 5, с,) со ответственно антисимметричной , симметричной , крутильной нулеBbtx мод нормальных волн; to - длина стержн ; ,111 - коэффициент форко. дл  круглого сечени ; F - сила нат женй:  (сжа. ти )} -изгибна  жесткость -момент инерции поперечного сеченк  стержн , По этой формуле суд т о физико-механических характеристиках стержн  По окончании измерени  бпак 14 выдает сигнал разрешени  на вентиль 15 и значени  обертонов и гармоник из блока 10 поступают в устройство 16 В STOW блоке определ ютс  физико-механические -хасактеоистики стержн  такие как радиус (In) момента Щ1ерции площади попереч- . аого стержн , модуль упругости Е, маееа стернщ  (hr), модуль сдвига ( G всих ) относительные продольна  (С. ) И по перечна  (v ) деформаций н кс ффициент Иуассша ( Л %иА ) Эти параметры рассчйтьюаютс  по следующим формулам J г 5 jT -ГС d f9 Л r.rftM-|S4 T§-|-|Ji ,11, where, by measuring the values of the resonant peaks, the overtones of the antisymmetric mode are determined by determining their numbers, the method is fixed in the rod and the main harmonics of the symmetric and torsional modes are selected. The mutual position of the fundamental harmonics of the symmetric, torsional, and overtones of the antisymmetric Mo is determined. If, for example, one of the peaks of one mode nak-. at the peak of another mode, then using block 12, the carriage c is moved. unit 2 of the transducers and an optimal control base is established, the value of the criterion is sent to the control unit 16. With the help of the converter 11 f, Loipv a) - | y- (5. With Lv s. F V is the frequency of the overtones with the numbers (С |, 5, s,) correspondingly antisymmetric, symmetric, torsional zero Bbtx modes of normal waves; to - rod length;, 111 - forco ratio for round section; F - tension force: (compressive)} - flexural rigidity - inertia moment of the cross section of the rod, The physical and mechanical characteristics of the rod are judged by this formula. measurement bpak 14 generates a permission signal for valve 15 and the values of overtones and harmonics from block 10 enter the device 1 6 In the STOW block, physicomechanical -acoustic cores are determined such as the radius (In) of moment Щ momentum of the area of the transverse rod, the modulus of elasticity E, the force model (hr), the shear modulus (G) of the relative longitudinal (C.), and according to the enumeration (v) deformations ncf, the Iyuassh factor (L% andA) These parameters are calculated using the following formulas J g 5 jT -G d f9 L r.rftM- | S4 T§- | - | Ji,

Claims (2)

И блока 12 можно проиэ,Бодить ссемещениа резонансных пиков, например, симметричной и антисимметричной мод с целью упрощени  опе -лдий измерени . По окончани  процесса установлени  оптимальной базы , контрол  блок 12 Ьыдает разрешающий сигнал на ключевой элемент 15 и 16 значение обертонов и гармоник из блока пам ти и значени  номеров обертонов из комплексного преобразовател  11 поступают в блок 14 определени  жесткости, в котором определ етс  изгибна  жесткость поперечного сечени  стержн  (ЕУ), значение которой засылаетс  в блок 16 управлени , где и рассчитываетс  по формуле -(г ш-а-.Ьч%1. I) Е sj ±:( 4е Vfd/ ( . WKi;) F - действующа  на cnnajд - абсолютна  величгош, продольной деформации стержн ; Air- - абсолютна  ;величина,поперечной деформации стержн ; (радиус момента Ю1ерции, при раз, личных FH и Р2 мгл 81( U/J I о определении р да искомых харакгетиЕ издели  блок 16 управлени  BHJWсигнал в блок 17 регистрации и происит изменение силь деформации .издели . еописанный процесс повтор етс  занопри новом сначенйи силы деформадии, Огметвм,, что элементы с Ю по 16 ойства могут представл ть единое вььчислигельное устройство и выделены особо . Формула изобретени  1, Ультразвуковой способ определени  физико-механических характеристик тонких стержней, заключающийс  в том, что в изделии с боковой его поверхности на участке контрол  заданной величины возбуждают симметричную, антисимметричную и крутильную нулевые моды нормальных волн и измер ют один обертон антисимметричной н основные гармоники симметричной икрутильной мод, отличающийс  тем, что, с цепью обеспечени  неразрушающего контрол , расщирени  технических возможностей, повышени  производительности , упрощени  и увеличени  точности измерений физико-механических характеристик стержней, к стержню прикладываютс  последсвательно не менее двух сил продолльной деформации и при каждом значении силы дополнительно огфедеп ют еще не-ме- нее одного значени  обертона антисимметричной моды, огфедел ют отнощение оберто нов и рассчитывают граничные услови  и номер обертона, затем, с учетом размера кс«тролируемого участка и сил продольной деформации, рассчитывают изгибную жесткость поперечного сечени  стержн  (по которой суд т о физико-механических характеристиках стержн ;. 2. Устройство дл  осуществлени  спо . -. - соба определени  физико-механических характеристик тонких стержней, содержащее приемный н возбуждающий блоки преобразо вателей, частотомер, последовательно соединенные фазометр, усилитель-синхрокизатор и генератор вьшужденных колебаний одни из выходов которого св зан с чабтотомером , отличающеес  тем, что оно снабжено дополнительным приемным блоком, установленным на регулируемой базе, уаравл емым коммутатором, входы KOTiporo св заны с выходами преобразователей , а выходы с фазометром, блоком регистрации, коммутатором, входы которого св заны, с вькодом генератора вьшужденных колебаний, гфиемными и возбуждающими блоками и угфавп ющим блоком, а выход - с фазометром, соединенными последовательно задающим силовым блоком, .блоком пам ти. Первым ключевым элемен ом и управл ющим блоком, выход которого св зан с блоком регистрации и входом задающего силоЪаго блока, включенными между кйми и вторым выходом блока пам ти , последовательно соединенными комплексным преобразователем, вторым ключевым элементом и блоком огфеделени  жесткости , второй вход ключевого элемента соединен с первым выходом пам ти, блоком установки базы контрол , вход которого св зан со вторым выходом блока селекции, первый выход - со входом, приемного блока преобразователей, а второй выход - с третьим входом управл ющего блока, излучающий блок преобразователей установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  относительно приемных блоков. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Латишенко В. А. Диагностика жесткости и прочности материалов/Рига, Зинатне, 1968, с. 92-137, And block 12 can be proed, butt the crescent of the resonant peaks, for example, symmetric and antisymmetric modes in order to simplify the measurement. Upon completion of the process of establishing the optimal base, the control unit 12 issues an enable signal to the key element 15 and 16, the value of overtones and harmonics from the memory block and the values of overtone numbers from the complex transducer 11 enter the rigidity determination unit 14, in which the bending rigidity of the cross section is determined rod (EC), the value of which is sent to the control unit 16, where it is calculated by the formula - (g w-a -.Hp% 1. I) Е sj ± :( 4e Vfd / (. WKi;) F - acting on cnnajd - absolute magnigosh, longitudinal deformation of the rod; Air- - absolute; magnitude, transverse deformation of the rod; (radius of momentum, for times, personal FH and P2 mgl 81 (U / JI on determining the range of the desired characteristics of the product block 16 control BHJW signal in block 17 of registration and the change of deformation force occurs. product. described The process repeats itself in accordance with the new principle of the force of deformation, Ogmetvm, that elements from 10 to 16 can represent a single device and are highlighted separately. Claim 1, Ultrasonic method for determining the physicomechanical characteristics of thin rods, which means that symmetric, antisymmetric and torsional zero modes of normal waves are excited in the product from the side of its surface in the control section of a given value and the main harmonics of the symmetric one are measured torsional mode, characterized in that, with a chain providing non-destructive testing, extending technical capabilities, increasing productivity, simplifying and increasing To measure the accuracy of the physicomechanical characteristics of the rods, at least two continuous deformation forces are applied to the rod and, at each value of the force, an additional defaults of at least one more overtone of the antisymmetric mode, decouple the ratio of the wraps and calculate the boundary conditions and number the overtone, then, taking into account the size of the copolymer of the controlled region and the forces of longitudinal deformation, the flexural rigidity of the cross section of the rod is calculated (according to which the physicomechanical characteristics rod rods; 2. A device for carrying out the procedure. -. - determining the physicomechanical characteristics of thin rods containing the receiving and stimulating blocks of the converters, the frequency meter, the phase meter connected in series, the synchronizer amplifier and the generator of strong oscillations one of the outputs of which is connected to a chtotometer, characterized in that it is equipped with an additional receiving block, installed on an adjustable base, an equalized switch, the KOTiporo inputs are connected to the transducer outputs, and the outputs with a phase meter, a recording unit, a switch, the inputs of which on associated with vkodom generator vshuzhdennyh oscillation gfiemnymi and excitatory blocks and ugfavp yuschim unit, and an output - a phase meter connected in series setpoint power unit .blokom memory. The first key element and the control unit, the output of which is connected to the registration unit and the input of the master power unit, connected between the cycle and the second output of the memory unit, sequentially connected by a complex converter, the second key element and the hardness extension unit, are connected with the first memory output, the control base installation unit, whose input is connected with the second output of the selection unit, the first output with the input, the receiving transducer unit, and the second output with the third Odom control unit emitting transducer unit mounted for reciprocating movement relative to the receiving units. Sources of information taken into account during the examination 1. V. V. Latishenko. Diagnostics of the rigidity and strength of materials / Riga, Zinatne, 1968, p. 92-137, 2. За вка № 2463574/2S, кл. G О1 N 29/04,17.03.77 (прототип). i-P-T3aV ,P.5-Но, A-l-Ruof Rev 5С1-lv B l UYn.44, 4-7в-481,1973 ,ft/24, (прототип).2. For the number № 2463574 / 2S, cl. G O1 N 29 / 04,17.03.77 (prototype). i-P-T3aV, P.5-But, A-l-Ruof Rev 5C1-lv B l UYn.44, 4-7v-481,1973, ft / 24, (prototype).
SU792740875A 1979-03-21 1979-03-21 Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof SU862066A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792740875A SU862066A1 (en) 1979-03-21 1979-03-21 Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792740875A SU862066A1 (en) 1979-03-21 1979-03-21 Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU862066A1 true SU862066A1 (en) 1981-09-07

Family

ID=20817009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792740875A SU862066A1 (en) 1979-03-21 1979-03-21 Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU862066A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525473C1 (en) * 2013-04-22 2014-08-20 Владимир Александрович Чуприн Method of exciting and receiving symmetric and antisymmetric waves in thin waveguides
CN104237384B (en) * 2014-03-27 2017-02-15 南京林业大学 Determination method for shear modulus of wood

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525473C1 (en) * 2013-04-22 2014-08-20 Владимир Александрович Чуприн Method of exciting and receiving symmetric and antisymmetric waves in thin waveguides
CN104237384B (en) * 2014-03-27 2017-02-15 南京林业大学 Determination method for shear modulus of wood

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU902678A3 (en) Device for analysis of dynamic properties of sample
SU862066A1 (en) Ultrasonic method pf determination of physical mechanical characteristics of thin rods and device realisation thereof
Tien et al. High‐power, ultrasonic fatigue testing machine
RU2037819C1 (en) Method for carrying out quality control of articles made of reinforced material
SU807059A1 (en) Ultrasonic device for measuring article thickness
SU1343341A1 (en) Device for determining temperature dependence of elasticity modulus of materials
SU868575A2 (en) Ultrasonic method of checking article dimensions
SU905725A1 (en) Method of checking material physical mechanical properties
RU1770889C (en) Method of determining mechanical characteristics of articles
SU1010539A1 (en) Device for ultrasound speed touch-free checking
SU838549A1 (en) Ultrasonic interferometer
SU1499130A1 (en) Method of velocity measuring ultrasound in materials
SU798185A1 (en) Method and device for control of structure vibrotreatment
SU1307328A1 (en) Method of acoustical checking of articles
SU1744635A1 (en) Method of non-destructive testing of welded joints
JPS6067839A (en) Cylinder vibration type density meter
SU811137A1 (en) Method of determining ultrasound propagation speed
SU748240A1 (en) Ultrasonic liquid density meter
SU436985A1 (en) The method for determining the effective radius of the ultrasonic radiator
SU1696992A1 (en) Method for measurement of the velocity of acoustic oscillation propagation in a medium
SU1627979A1 (en) Method for determining systematic error of ultrasonic device
SU1004757A1 (en) Ultrasonic device for measuring mechanical stresses
SU1229675A1 (en) Echo-pulse method of measuring coefficient of ultrasound attenuation
SU1226277A1 (en) Method of determining density of materials
RU2042942C1 (en) Electroacoustic hardness gauge